Täs on protskuu! Projektimainen työ proteiineista

Transkriptio

1 Täs on protskuu! Projektimainen työ proteiineista Helsingin yliopisto Kemian laitos Kemian aineenopettajankoulutus Kokeellisuus kemian opetuksessa II Riikka Ahvenniemi Minna-Liisa Rantaniemi Hanna Tammela

2 SISÄLLYS 1 Johdanto 3 2 OPS kytkentä 3 3 Virittävät tehtävät 3 4 Työn arviointi 5 5 Proteiineista 5 6 Lähteet Liitteet LIITE 1: Täs on protskuu! projektityön ohje oppilaalle LIITE 2: Valkuaisen osoittaminen Oppilaan ohje Valkuaisen osoittaminen Opettajan ohje LIITE 3: Maidon proteiinin tutkiminen Oppilaan ohje Maidon proteiinin tutkiminen Opettajan ohje LIITE 4: Osmoosi kananmunassa Oppilaan ohje Osmoosi kananmunassa Opettajan ohje LIITE 5: Ananaksen entsyymit ja liivate Oppilaan ohje Ananaksen entsyymit ja liivate Opettajan ohje

3 3 1 Johdanto Projektityö koostuu neljästä osasta: virittävät tehtävät, proteiinien teoria, artikkelitutkimus ja laboratoriotyöt. Halutessaan opettaja voi valita vain osan töistä toteutettavaksi projektityössä. Työohje sisältää yksityiskohtaiset ohjeet oppilaalle sekä opettajalle. Projektityö tehdään parityöskentelynä. Työn toteutus kokonaisuudessaan vie aikaa noin neljä oppituntia sekä lisäksi kotona tehtävät työselostukset kokeellisista töistä. Yläkoulussa ennen projektityöhön ryhtymistä on hyvä, jos opettaja käy läpi oppilaiden kanssa proteiinit esim. oppikirjan avulla. Lukiossa projektityö voidaan toteuttaa itsenäisenä kokonaisuutena. 2 Ops-kytkentä Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteiden elollinen luonto ja yhteiskunta aihekokonaisuuden keskeisiin käsitteisiin kuuluu ymmärtää hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien koostumus ja merkitys ravintoaineina sekä teollisuuden raaka-aineina. Lukion opetussuunnitelman perusteiden kurssi ihmisen ja elinympäristön kemia (KE1) pitää sisällään orgaanisia yhdisteryhmiä, kuten hiilivetyjä, orgaanisia happiyhdisteitä, sekä niiden ominaisuuksia ja sovelluksia. Kurssin tavoitteena on osata orgaanisten yhdisteiden rakenteita, niiden ominaisuuksia ja reaktioita sekä ymmärtää niiden merkityksen ihmiselle ja elinympäristölle. Lisäksi kurssin tavoitteena on, että oppilas osaa tutkia kokeellisesti orgaanisten yhdisteiden ominaisuuksia ja reaktioita sekä tuntee erotus- ja tunnistamismenetelmiä. 3 Virittävät tehtävät Pohditaan yhdessä luokan kanssa alla olevia kysymyksiä virittävinä tehtävinä (LIITE 1) projektityönteon alussa.

4 4 1) Mitkä seuraavista ruoka-aineista sisältävät valkuaisaineita eli proteiineja? Vast.: Proteiineja sisältävät kala, leipä ja jäätelö. 2) Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine? Vast.: esim. proteiinipatukkamainos lehdessä, maitopurkin kyljessä, biologian tunnilla, ym. 3) Mitä alkuaineita proteiineissa esiintyy? Vast.: typpi ja vety (aminoryhmä), hiili, happi ja joskus myös rikki, fosforia ja metalleja 4) Piirrä käsitekartta, jossa esiintyvät seuraavat käsitteet: alkuaineet C, H, O, N, S, P karboksyyliryhmä valkuaisaine aminoryhmä aminohappomolekyyli

5 5 4 Työn arviointi Projektityö arvioidaan arvosanalla 4-10 seuraavin painotuksin: laboratoriotyöskentely 0,10 työselostukset 0,40 artikkelitutkimus 0,15 teoriatausta 0,30 ulkoasu 0,05 5 Proteiineista Proteiineissa on aina hiiltä, vetyä, typpeä ja happea, joskus myös rikkiä, fosforia ja metalleja. Molekyylit ovat suuria, ja niiden perustana on aminohappo. Aminohappo on molekyyli, jossa on sekä karboksyylihappo- (-COOH) että aminoryhmä (-NH 2 ). Solujen proteiineissa erilaisia aminohappoja on 20 erilaista, joista kahdeksaa ihminen tarvitsee ravinnostaan valmiina, muita valmistuu aineenvaihdunnassa. Vastasyntynyt tarvitsee vielä yhdeksättä, histidiiniä, koska vauvan keho ei tuota sitä tarpeeksi. Ruoansulatus pilkkoo saamansa proteiinit aminohapoiksi (tapahtuu pepsiinin katalysoima hydrolyysi) ja elimistö rakentaa niistä omia proteiinejaan. Aminohapot liittyvät toisiinsa peptidisidoksilla (-CO-NH-) pitkiksi ketjuiksi. Kun aminohappojen ja näin ollen peptidisidosten määrä kasvaa, muodostuu polypeptidi. Peptideissä on aminohappoja muutamasta vajaaseen sataan. Niinpä monet molekyylit eivät olekaan yleisen käsityksen mukaan varsinaisesti proteiineja, vaan peptidejä. Esimerkkeinä monet hormonit, kuten insuliini (säätelee sokeritasapainoa) tai oksitosiini (käynnistää maidon erityksen). Puhtaissa proteiineissa on ainoastaan aminohappoja (sidekudoksen kollageeni ja hiusten, kynsien ja orvaskeden keratiini), yhdistetyissä molekyylin rakenteeseen kuuluu muutakin (veren hemoglobiini). Aminohappojen järjestys on sen primaarirakenne. Aminohapot ja niiden järjestys määrä sen, kuinka ketju kiertyy spiraaliksi ja siitä edelleen muiksi rakenteiksi. Kun toisistaan jonkin matkan päässä olevien aminohappojen välille syntyy heikkoja sidoksia, kuten

6 6 happamien ja emäksisten ryhmien välille tai rikkipitoisten aminohappojen S-S sidoksia, muodostuu spiraali eli sekundaarirakenne. Spiraali muodostaa vielä itsensä tai muiden spiraalien kanssa heikkoja sidoksia, syntyy lenkkejä, poimuja ja silmukoita. Tämä on tertiaarirakenne. Jos enemmän kuin yksi ketju muodostaa yhdessä proteiinin, on tämä kvartaarirakenne. Hemoglobiinissa esimerkiksi on neljä aminohappoketjua. Proteiinin muoto on sen toiminnan kannalta erittäin tärkeä. Mutkat, lenkit ja muut muodot vaikuttavat siihen, kuinka muut molekyylit voivat siihen kiinnittyä ja ovat siten koko toiminnan perusta. Koska sekundaari- ja tertiaarirakenne muodostuvat heikoilla sidoksilla, ne rikkoutuvat helposti esim. ph-muutosten tai kuumennuksen vaikutuksesta. Tällöin proteiini menettää alkuperäisen muotonsa ja toimintakykynsä. Sanotaan, että proteiini denaturoituu. Denaturoituminen voi ilmetä entsyymiaktiivisuuden häviämisenä. Myös kananmunan kovettuminen keitettäessä on denaturoitumista. Proteiinien kemiaa ruoassa, entsyymien toimintaa Haitallisia - Kalan omat entsyymit pehmentävät kalan - Kauraryyneissä lipaasit vapauttavat rasvahappoja (rasvat härskiintyvät) - Peruna tummuu hapen läsnäollessa - Kosteassa viljassa amylaasit hajottavat tärkkelystä Hyödyllisiä - Entsyymit raakakypsyttävät lihan - Juusto saa kellaroitaessa tyypillisen maun ja rakenteen - Taikinassa amylaasit tuottavat sokeria hiivan ravinnoksi - Hedelmät makeutuvat ja pehmenevät kypsyessään Teollisessa käytössä - Maidon laktoosi hajotetaan laktaasientsyymillä (HYLA-tuotteiden valmistus) - Alkoholin valmistuksessa tärkkelys hajotetaan amylaaseilla käymiskykyisiksi sokereiksi - Pesuaineissa on entsyymejä, jotka hajottavat proteiinipitoista likaa - Juustojen valmistuksessa juustomassa erotetaan juoksutteella

7 7 Entsymaattisille reaktioille on ominaista - tarkkuus: Entsyymi toimii kuin avain lukossa ja jokaiselle reaktiolle ja yhdisteelle on olemassa oma entsyyminsä. - riippuvuus oikeasta ph-luvusta ja lämpötilasta Entsyymit ovat valkuaisaineita. Ne ovat herkkiä kaikille sellaisille tekijöille, jotka denaturoivat proteiineja, esimerkiksi korkeat lämpötilat, normaaliympäristöstä poikkeavat ph-luvut, raskasmetallit yms. Jotkut kemialliset aineet (esim. SO 2 ) toimivat entsyymi-inhibiittoreina eli ehkäisevät entsyymien toimintaa. Useiden entsyymien optimilämpötilat ovat lähellä ruumiin normaalilämpötilaa, vaikka poikkeuksiakin on: Viljan amylaasi on aktiivisimmillaan 65 C:ssa ja jotkut itiöllisten bakteerien valmistavat amylaasit n. 100 C:ssa. Pakastetuissa vihanneksissa tapahtuu hitaita entsymaattisia reaktioita, minkä vuoksi ne ryöpätään ennen pakastusta.

8 6 Lähteet 1 Kanerva, Kaarina. Karkela, Lea. Valste, Juha Katalyytti. Orgaaninen kemia. Porvoo. WSOY. 2 Torn, Elsi Kemiasta kivaa. Otava Aspholm, Saari, Hivonen, Hongisto, Lavonen, Viiri, Bjurström Aine ja Energia, Kemian työkirja, kurssi 2. Porvoo, Solubiologian web-oppikirja, Kuopion yliopisto,

9 LIITE 1 Täs on protskuu! Työn tavoitteet - ymmärtää proteiinien rakenne ja koostumus sekä merkitys ravintoaineina - tutustua proteiinien kokeellisiin tunnistusmenetelmiin Projektityön sisältö 1. Virittävät tehtävät 2. Essee aiheesta proteiinit Kirjoita pääkohdat proteiineista käyttämällä apuna oppikirjaa, tietokirjoja, Internetiä, ym. Muista mainita lähteet. Esseen tulisi sisältää ainakin seuraavat kohdat: - käsitteet aminohappo, peptidisidos ja valkuaisainemolekyyli - muutama (tärkeä) valkuaisaine, niiden ominaisuuksia ja tehtäviä elimistössä - valkuaisaineiden merkitys ravinnossa ja valkuaisaineiden pilkkoutuminen ruuansulatuksessa 3. Artikkelitutkimus Kokoa sanomalehdistä ja aikakauslehdistä artikkeleita proteiineista. Alleviivaa kustakin artikkelista sen keskeinen sisältö. Kokoa lehtileikkeet esitykseksi A3- kartongille. 4. Laboratoriotyöt Laboratoriotyöt koostuvat kolmesta eri työstä: - Proteiinien osoituskokeet - Ananasjuttu - Onko maidossa proteiineja? Lisäksi opettajan johdolla seurataan Osmoosi kananmunassa -työtä. Kaikista laboratoriotöistä kirjoitetaan työselostus, johon kirjataan: - Työn nimi - Työvälineet ja materiaalit - Työvaiheet - Havainnot ja tulokset - Johtopäätökset

10 LIITE 1 Virittävät tehtävät 1) Mitkä seuraavista ruoka-aineista sisältävät valkuaisaineita eli proteiineja? 2) Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine? 3) Mitä alkuaineita proteiineissa esiintyy? 4) Piirrä käsitekartta, jossa esiintyvät seuraavat käsitteet: alkuaineet C, H, O, N, S, P karboksyyliryhmä valkuaisaine aminoryhmä aminohappomolekyyli

11 LIITE 2 Valkuaisaineen osoittaminen - Oppilaan ohje Ajankäyttö Valmisteluihin: 10 min Työn suoritus: 30 min. Välineet Keitinlasi (400 ml) vesihauteeseen, kuumennusvälineet, koeputkia, tussi, pipetti Reagenssit Valkuainen erotettuna kananmunasta Kuparisulfaatti- ja NaOH liuos Tutkittavat ruoka-aineet (kananmuna, vesi, sokeri, liha) Työturvallisuus Pue yllesi työtakki sekä suojalasit. Käsiteltäessä emäksisiä liuoksia tulee noudattaa varovaisuutta, ja välttää liuosten roiskumista iholle. Syntyvät jätteet voidaan hävittää sekajätteen mukana, ja nesteet voi valuttaa viemäriin runsaan veden kera. Työn suoritus 1. Missä näytteissä on oletettavasti valkuaisainetta? (Hypoteesi) 2. Millaisia aineita kuparisulfaatti- ja NaOH liuos ovat? 3. Tehdään taulukko havaintojen tarkastelua varten. Taulukossa pitää näkyä kukin tutkittava ruoka-aine sekä tehdyt havainnot että päätelmä ruoka-aineen sisältämästä valkuaisaineesta. Merkitään tussilla tyhjät koeputket: kananmuna, vesi, sokeri, liha. Kaikkiin koeputkiin laitetaan noin 2 ml kuparisulfaattiliuosta. Sen päälle lisätään pisaroittain ja sekoitellen niin paljon NaOH-liuosta, että alussa turkoosi liuos muuttuu siniseksi. Lisätään 1-3 ml kananmunanvalkuaista ja saman verran vastaavasti muita tutkittavia aineita omiin koeputkiinsa. Lämmitetään koeputkia vesihauteessa. Tarkastellaan koeputkia vesihauteessa. Seurataan erityisesti kananmuna- ja vesikoeputkia. Kirjataan niiden mukaan taulukkoon havainnot kaikista näytteistä. Lopuksi verrataan havaintoja työn alussa tehtyyn hypoteesiin. 4. Mitä voit päätellä tehdyistä havainnoista?

12 LIITE 2 Valkuaisen osoittaminen - Opettajan ohje Työn suoritus 1. Missä näyteastiassa on oletettavasti valkuaisainetta? 2. Millaisia aineita kuparisulfaatti- ja NaOH liuos ovat? 3. Tehdään taulukko (Taul.1) havaintojen tarkastelua varten. Taulukossa pitää näkyä kukin tutkittava ruoka-aine sekä tehdyt havainnot että päätelmä ruoka-aineen sisältämästä valkuaisaineesta. Merkitään tussilla tyhjät koeputket: kananmuna, vesi, sokeri, liha. Kananmuna ja vesi ovat vertailuainepari, josta tiedetään valkuaisen esiintyminen ja puuttuminen. Kaikkiin koeputkiin laitetaan noin 2 ml kuparisulfaattiliuosta. Sen päälle lisätään pisaroittain ja sekoitellen niin paljon NaOH-liuosta, että alussa turkoosi liuos muuttuu siniseksi. Lisätään 1-3 ml kananmunanvalkuaista ja saman verran vastaavasti muita tutkittavia aineita omiin koeputkiinsa. Lämmitetään koeputkia vesihauteessa. Seurataan erityisesti vertailuparia. Kirjataan niiden mukaan taulukkoon valkuaisen esiintyminen näytteessä. Havaintona tulisi olla, että valkuainen muuttaa emäksisen kuparisulfaatin violetiksi ja pelkkä vesi mustaksi. Lopuksi verrataan havaintoja hypoteesiin. Taul.1: Havaintojen kirjaamista varten. Ruoka-aine Havainnot Valkuaisainetta? K = kyllä / E = ei Kananmuna Vesi Liha Sokeri

13 LIITE 2 Kuva. Vasemmalta oikealle kananmuna, liha, vesi ja sokeri. Huom. Jos näytteenä käytetään maitoa (LIITE 2), ei liuosta pidä kuumentaa kovin pitkään, sillä maitoa tutkittaessa saattaa sen laktoosi pelkistää kuparin keltaiseksi. Työohje muokattu lähteestä: Torn, Elsi Kemiasta kivaa. Otava.

14 LIITE 3 Maidon proteiinin tutkiminen - Oppilaan ohje Ajankäyttö Valmisteluihin kuluva aika: 10 min Työhön kuluva aika: 30 min Välineet 100 ml mittalasi, 100 ml keittopullo, 2 x 100 ml dekantterilasi, suppilo, suodatinpaperi Reagenssit Maito, etikka (väkiviinaetikka; etikkahappopitoisuus 10%) NaOH, CuSO 4 (proteiinin toteamiseen) Työturvallisuus Työn suoritus 1. Mittaa 50 ml maitoa 100 ml:n keittopullo ja lämmitä maito vesihauteessa 40 ºC:seen. Vesihauteeseen kannattaa kraanasta ottaa jo valmiiksi lämmintä vettä. 2. Lisää etikkaa tipoittain, kunnes maito saostuu. Sekoita jokaisen etikkalisäyksen jälkeen, jotta näet, koska etikkaa on lisätty tarpeeksi (katso kuva). 3. Anna seoksen jäähtyä. 4. Suodata seos suodatinpaperin läpi dekantterilasiin. 5. Tee heralle (liuos dekantterilasissa) ja suodatinpaperille jääneelle seokselle valkuaisaineen osoitusreaktiot (LIITE 2). Mitä havaitset?

15 LIITE 3 Maidon proteiinin tutkiminen - Opettajan ohje Työ ei ole toteutukseltaan vaikea, mutta vaatii suorittajaltaan huolellisuutta. Työn suoritus 1. Mittaa 50 ml maitoa 100 ml:n erlenmayeriin ja lämmitä maito vesihauteessa 40 ºC:seen. 2. Lisää etikkaa tipottain, kunnes maito saostuu. Sekoita jokaisen etikkalisäyksen jälkeen, jotta näet, koska etikkaa on lisätty tarpeeksi (katso kuva). 3. Anna seoksen jäähtyä. 4. Suodata seos suodatinpaperin läpi dekantterilasiin. 5. Tee heralle (liuos dekantterilasissa) ja suodatinpaperille jäänelle seokselle valkuaisaineen osoitusreaktiot (LIITE 2). Mitä havaitset? Kuva1. Koejärjestely. Kuva 2. Maito saostuu.

16 LIITE 3 Työn teoriaa Maito sisältää eniten vettä, mutta myös useita tärkeitä ravintoaineita, mm. proteiineja, rasvaa ja maitosokeria. Proteiinit koostuvat pääosin kaseiinista, mutta myös heraproteiineista, albumiinista ja globuliinista. Alla oleva kaavio esittää maidon eri ravintoaineet, ja niiden kokeellisen erottelun toisistaan. Kaavio 1. Kaavio kuvaa maidon ravintoaineiden erottelun kokeellisesti. Työohje muokattu lähteestä:

17 LIITE 4 Osmoosi kananmunassa - Oppilaan ohje Valmisteluaika: 10 min Suoritusaika: 2 vrk + 2 vrk + 30 min Työn esittely: Työturvallisuus: Työvälineet ja aineet: Työssä poistetaan kemiallisesti hapon avulla kananmunasta kuori. Munankuoren sisällä oleva ohut proteiinikalvo toimii osmoottisena seinämänä, joka päästää lävitse pieniä molekyylejä, kuten vettä. Työssä ei käytetä mitään vaarallisia kemikaaleja, joten jätteet voi huuhdella viemäriin ja biojätteen joukkoon. - Viinietikkaa, jossa etikkahappopitoisuus on n. 5% tai etikkaa laimennettuna. - Siirappia, laimennettu vedellä (1 osa siirappia, 1 osa vettä) - 2 kpl 250 ml keitinlasi (tai vastaava) - muovikelmua Työvaiheet ohjeineen Kuoren poisto: o Aseta muna 250 ml lasiastiaan o Täytä astia etikalla tai viinietikalla o Peitä astia muovikelmulla ja puhkaise kelmuun muutama reikä. o Odota 2 vuorokautta o Kirjaa ylös havaintosi kaksi kertaa päivässä Tutki kananmunaa kaksi päivää myöhemmin: o Kaada etikkaliuos varovasti pois astiasta. o Tutki munaa. Kuinka se on muuttunut? Kirjaa ylös havaintosi. o Aseta muna toiseen astiaan ja lisää vedellä laimennettua siirappia niin että muna peittyy. o Odota toiset 2 vuorokautta Toiset kaksi vuorokautta myöhemmin: o Tutki munaa. Kuinka se on muuttunut? o Mitä kuorelle on tapahtunut? o Mitä kaasua reaktiossa muodostuu? o Munan kuori on CaCO 3 :a, kirjoita reaktioyhtälö hapon ja kuoren välillä.

18 LIITE 4 Osmoosi kananmunassa - Opettajan ohje Työ on helppo ja siinä käytettävät aineet vaarattomia. Työn esittely: Työssä poistetaan kemiallisesti hapon avulla kananmunasta kuori. Munankuoren sisällä oleva ohut proteiinikalvo toimii osmoottisena seinämänä, joka päästää lävitse pieniä molekyylejä, kuten vettä. Työ voidaan tehdä oppilastyönä, myös kotityönä. Työn suorittamiseen menee n. 4 vrk, joten jos se tehdään demona koulussa, tulee työ aloittaa mielellään alkuviikosta. Mitä työssä tapahtui? Selostus tapahtuneelle. Munan kuori koostuu pääasiassa kalkista eli kalsiumkarbonaatista (CaCO 3 ). Seistessään etikassa kalsiumkarbonaatti liukenee etikkahappoon ja vapautuu hiilidioksidia, mikä näkyy kuplien muodostumisena munan ollessa etikkaliuoksessa. Kuoren liuettua jäljelle jää kuoren alla oleva ohut kalvo, joka muodostuu pääasiassa proteiinista. Tämä ohut kalvo ei liukene etikkahappoon. Kalvo on puoliläpäisevä, mikä tarkoittaa sitä, että tietyt pienet molekyylit, kuten vesi, läpäisevät sen. Suuremmat molekyylit, kuten munanvalkuaisen proteiinit tai siirapin sokeri eivät pysty läpäisemään sitä. Kyseessä on osmoosi: Osmoosilla tarkoitetaan veden kulkemista diffuusiolla ns. puoliläpäisevän kalvon läpi. Vesi pyrkii tasoittamaan puoliläpäisevän kalvon eripuolilla olevia pitoisuuseroja siirtyen sille puolelle kalvoa, jossa vesipitoisuus on pienempi. Koska etikkahappoliuoksen vesipitoisuus on paljon suurempi kuin munan-valkuaisen, siirtyy vesimolekyylejä enemmän kalvon lävitse munanvalkuaiseen kuin munanvalkuaisesta etikkaliuokseen. Siirapissa tilanne on päinvastainen. Vaikka siirappi onkin laimennettu vedellä, tarvittaisiin paljon enemmän vettä sitomaan kaikki sokeri. Siksi nyt siirtyy vesi munanvalkuaisesta sitä ympäröivän kalvon läpi siirappiin. Kananmuna siis kutistuu. Kommentti koaguloitumisesta: Samanaikaisesti, kun muna turpoaa, se koaguloituu eli jähmettyy. Todennäköinen syy tähän on, että myös etikkahappo läpäisee kalvon. Proteiineissa on sekä hydrofiilinen että hydrofobinen osa. Korkeassa tai matalassa ph arvossa rakenne myös tärveltyy (eli denaturoituu) siten, että hydrofobiset (vesipakoiset) osat osoittavat ympäröivää vettä kohden. Denaturoituneen proteiinin vesipakoinen pinta aiheuttaa sen, että se ei ole vesiliukoinen. Hapon ja karbonaatin välinen reaktio: 2 H + + CO 3 2- (aq) CO 2 (g) + H 2 O(l)

19 LIITE 4 Hapon reagoidessa karbonaatin kanssa vapautuu hiilidioksidia ja muodostuu vettä. Kananmunan kuori, joka on pääasiassa kalsiumkarbonaattia, liukenee happoon muodostaen hiilidioksidia ja vettä. Marmori ja kalkkikivi ovat myös kemiallisesti katsoen kalsiumkarbonaattia. Kemiallinen reaktio kalkkikiven ja hapon välillä onkin suuri ongelma. Vanhat marmoriset ja kalkkikiviset rakennukset ja patsaat syöpyvät ajan myötä liikenteen, teollisuuden ja lämpövoimaloiden tuottamien happamien kaasujen vaikutuksesta näiden liuetessa sadeveteen. Muokattu lähteistä: Solubiologian web-oppikirja, Kuopion yliopisto. Kuva 1. Muna kuplii etikkahapossa. Kuva 2. Kuori on liuennut. Kuva 3. Siirapissa, päivä 3 Kuva 4. Proteiinikalvo ja keltuainen

20 LIITE 3 Ananaksen entsyymit ja liivate - Oppilaan ohje Valmisteluaika: 10 min Suoritusaika: Liivatteen hyytymistä pitää odottaa vähintään 2-3 tuntia Liivate on eläinperäinen proteiini, joka normaalisti hyydyttää nesteen, esimerkiksi veden. Tässä työssä tutkitaan hedelmien entsyymien vaikutusta proteiinin toimintaan. Työ on turvallinen, siinä ei ole vaarallisia aineita, mutta muistathan varoa kiehuvaa vettä! Jätteet voi hävittää biojäteroskikseen. Tarvittavat välineet ja aineet Astioita, joissa tutkimus tehdään 2-3 kpl Liivatetta (joko jauheena tai lehtinä) Tutkittavina aineina: Tuoretta ananasta Purkkiananasta (Kiiviä) Jos käytetään liivatejauhetta, keitä vesi ja liuota liivate kuumaan veteen ja sekoittele hetki. Liota liivatelehdet kylmässä vedessä ja liuota ne kuumaan veteen. Laita jokaista tutkittavaa ainetta hieman omalle lautaselleen ja kaada liuosta päälle. Anna olla viileässä vähintään 2-3 tuntia. Tutki, mitä on tapahtunut ja kirjaa havaintosi ylös. Miten selittäisit tapahtuneen?

21 LIITE 3 Ananaksen entsyymit ja liivate - Opettajan ohje Työn taustaa Proteiini ei toimi, jos se menettää muotonsa. Sekä tuoreessa kiivissä että ananaksessa on entsyymejä (bromelaiini), jotka hajottavat liivatteen proteiinin eikä hyytymistä näin ollen tapahdu. Entsyymit tuhoutuvat keitettäessä, minkä vuoksi purkkiananas puolestaan hyytyy liivatteella. Työtä kokeillessa tuoreen ananaksen ympärillä oleva liivate hyytyi hieman, kun taas kiivin liivatesekoitus säilyi täysin nesteenä. Tämän vuoksi kiivi voi olla hyvä lisä vertailututkimuksessa, mutta ei pakollinen. Lähde: Työ on itsekehitelty, mutta teoriaan saa lisätietoa mm. Kanerva, Kaarina. Karkela, Lea. Valste, Juha. Katalyytti. Orgaaninen kemia. Helsinki. WSOY