Arjen bioteknologiaa pesuaineen entsyymit kananmunan proteiinien kimpussa

Samankaltaiset tiedostot
MUOVIA MAIDOSTA. Kaseiinimuovin syrjäyttivät lopulta luvuilla markkinoille tulleet synteettiset kestomuovit.

TÄS ON PROTSKUU! Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine?

KOHDERYHMÄ: Työ voidaan tehdä kaikenikäisien kanssa. Teorian laajuus riippuu ryhmän tasosta/iästä.

Molekyyligastronomia opetuksessa: Kemian ymmärtämisen ja ajattelun tukeminen kokeellisuuden avulla

FOSFORIPITOISUUS PESUAINEESSA

TÄS ON PROTSKUU! PROTEIINIEN KEMIAA

PROTEIINIEN RAKENTAMINEN

ENNAKKOTEHTÄVIÄ Mitkä ruoka-aineet sisältävät valkuaisaineita eli proteiineja? Missä yhteyksissä olet törmännyt sanaan proteiini tai valkuaisaine?

sulfatiatsoli meripihkahappoanhydridi eli dihydro-2,5- furaanidioni etanoli (EtaxA, 99 %)

Kolme pientä opinto-ohjaajaa ja suuren suuri lukio

Sisällys. Opitaan fysiikkaa ja kemiaa 7. 1 Fysiikka ja kemia tutkivat luonnon tapahtumia Tutkitaan turvallisesti Lähdetään liikkeelle 17

c) Nimeä kaksi alkuainetta, jotka kuuluvat jaksollisessa järjestelmässä samaan ryhmään kalsiumin kanssa.

Tutkimusmateriaalit -ja välineet: kaarnan palaset, hiekan murut, pihlajanmarjat, juuripalat, pakasterasioita, vettä, suolaa ja porkkananpaloja.

KOHDERYHMÄ KESTO: MOTIVAATIO: TAVOITE: AVAINSANAT: - TAUSTAA

Proteiinien opiskelua molekyyligastronomian kontekstissa kohti korkeamman tason ajattelutaitoja ja mahdollisimman kuohkeita marenkeja

Avaruus eli stereoisomeria

KURSSIVALINNAT & YLIOPPILASKIRJOITUKSET

MUOVIA MAIDOSTA. AVAINSANAT: Arkikemia Proteiinit Denaturoituminen Polymeerit Happamuus

Liukeneminen

Jousen jaksonaikaan vaikuttavat tekijät

Raportointi hankkeen tulosten kuvaajana ja toteutuksen tukena

Sähköstaattisen potentiaalin laskeminen

LUKUJÄRJESTYSPOHJA Tekniikan ja luonnontieteiden TkK-tutkinto-ohjelma, Ympäristö- ja energiatekniikan opintosuunta

Vapaasti mutta luotettavasti

FyKe 7 9 Kemia ja OPS 2016

SAIPPUALIUOKSEN SÄHKÖKEMIA JOHDANTO

Työohjeet Jippo- polkuun

OHJ-1151 Ohjelmointi IIe

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

Työtapaturman ilmoittaminen 2016-> Uusi sähköinen lomake, täyttäminen esimies ja palkkahallinto

verkkojakson työskentelyn aloitus

Toimialan ja yritysten uudistuminen

Aluksi Kahden muuttujan lineaarinen epäyhtälö

Työssäoppiminen , Fuengirola

TW- EAV510: WDS- TOIMINTO KAHDEN TW- EAV510 LAITTEEN VÄLILLÄ

IDOFORM CLASSIC. - Maitohappobakteereja sisältävä ravintolisätuotesarja koko perheelle. PLUS Fire Spesielt Utvalgte Melkesyrestammer

Mahamysteeri. Mitkä ruoka-aineet sisältävät näitä aineita?

Kyky-projektin tuloksena opiskelukykyä edistäviä yhteisöjä. Johanna Kujala, A-M. Norrgrann, Laura Heinonen

LÄÄKETEHTAAN UUMENISSA

Nuorten tieto- ja neuvontatyön osaamiskartta Pirjo Kovalainen

Matematiikan tukikurssi 3.4.

Tiedelimsa. KOHDERYHMÄ: Työ voidaan tehdä kaikenikäisien kanssa. Teorian laajuus riippuu ryhmän tasosta/iästä.

Ohje hakulomakkeen täyttämiseen yliopistohaku.fi -palvelussa

Tehtäviä yläkoulu- ja lukioryhmille

Kaksi näkökulmaa miksaukseen Työ, oppiminen ja hyvinvointi - hankkeessa

MAA10 HARJOITUSTEHTÄVIÄ

KALIUMPERMANGANAATIN KULUTUS

BIOMUOVIA TÄRKKELYKSESTÄ

BIOLOGIA 1. kurssi 7. luokka

KLOORIJÄÄMÄT JUOMAVE- DESSÄ

JOENSUUN SEUDUN HANKINTATOIMI KOMISSIOMALLI

FOSFORIPITOISUUS PESUAINEESSA

Energiatehokkuus ja lämmitystavat. Keski-Suomen Energiatoimisto

Huomaathan, että ohjeessa olevat näytöistä otetut kuvat voivat poiketa sinun koulutuksesi vastaavien sivujen kuvista.

lähteitä, mitä kirjoittaja on käyttänyt. Ja meille on helpompi nähdä ne, kun me jatkossa tutkimme evankeliumeja.

YKSILÖLLINEN ELÄMÄNSUUNNITTELU

Rinnakkaislääketutkimus 2011 Rinnakkaislääketeollisuus Ry

KEMIKAALIT SIIVOUSAINEET

MOTIVAATIO: Olet harjoittelijana vedenpuhdistuslaitoksella. Juomavedeksi käsiteltävän veden desinfiointivaiheesta

Ndoromo Owen Suomen Punainen Risti Vaasan suomalainen osasto. Miten kotoutua maahanmuuttajasta kuntalaiseksi?

HUOM! Sinisellä taustavärillä on merkitty tarjoajan täytettäväksi tarkoitetut sarakkeet/kohdat/solut.

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 7,

Väli- ja loppuraportointi

MUUTOS 14! - Sosiaaliset kriteerit julkisissa hankinnoissa!

7992FI WG 80 Talvipuutarhan liukuosat Talvipuutarhan kiinteät osat ks. sivu 16

Maantieteellinen tieto ja ymmärrys 7 Maapallon karttakuvan 8. keskeisen paikannimistön tunteminen 7 Luonnonmaantiete ellisten ilmiöiden 8

PRK. Muoviputkien liittimet Soveltuu PEL, PEH, PEM ja PELM -putkille

Markkinoiden helpoin ja käytännöllisin IP Kamera

Vetokaapit laboratorioihin

Biopolymeerit. Biopolymeerit ovat kasveissa ja eläimissä esiintyviä polymeerejä.

KELAN INDUKTANSSI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Miika Manninen, n85754 Tero Känsäkangas, m84051

Muutoksenhakuohje. Muutoksenhakukiellot. Oikaisuvaatimus. Valitusosoitus

Mitä on kestävä kehitys

Asteen verran paremmin

Terveisiä tulevaisuuden työelämästä Etätyö ja työaikajoustot valtiolla -seminaari

Elinkeinoverolaki käytännössä. Matti Kukkonen Risto Walden

PYYKKIPÄIVÄ LAPSIPERHEESSÄ Hanna Pikkarainen

TERMO ÄLYKKYYTTÄ PIENTALON SÄHKÖLÄMMITYKSEEN.

Asukastoimikuntien lausuntojen yhteenveto käyttöarvon mukaisesta vuokrien tasauksesta

Ongelma sellutehtaalla

Euroopan unionin neuvosto Bryssel, 8. elokuuta 2016 (OR. en)

FILOSOFIA JA USKONTO LÄNSIMAINEN NÄKÖKULMA USKONTOON. Thursday, February 19, 15

Ehdotus NEUVOSTON DIREKTIIVI. pakkauksista ja pakkausjätteistä annetun Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivin 94/62/EY liitteen I muuttamisesta

Vastaa lyhyesti selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Ehdotus NEUVOSTON PÄÄTÖS

Elämänkatsomustieto. Arto Vaahtokari Helsingin yliopiston Viikin normaalikoulu Sari Muhonen

monissa laskimissa luvun x käänteisluku saadaan näyttöön painamalla x - näppäintä.

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen

Tytöt LVI-alalla - Perusraportti

LEHDISTÖTIEDOTE VUOTTA

Ehdotus NEUVOSTON PÄÄTÖS

Zero waste trikoomallisto

Kaasu Neste Kiinteä aine Plasma

Työtapaturman ilmoittaminen 2016-> If Login ja vahinkolomake

Oppilaitoksen turvallisuusjohtaminen

O L A R I N K O U L U

Opintopolku opastaa korkeakouluhakuihin

Geneettisen tutkimustiedon

Kasvien piilotetut väriaineet

Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Veden kovuus Oppilaan ohje. Veden kovuus

Transkriptio:

Taustaa ja tavoitteita Maija Pollari LUMA-päivät-työpaja 7.11.2013 maija.pollari@helsinki.fi www.luma.fi Arjen bioteknologiaa pesuaineen entsyymit kananmunan proteiinien kimpussa Arkielämän ilmiöitä: paidan rintamuksessa kananmunan muruja, suosikkifarkuilla kastiketahroja. Pyykki- ja tiskikoneet huolehtivat siitä, että saamme vaatteet ja astiat jälleen puhtaina käyttöön. Tämän työn tarkoituksena on selvittää mitä proteiineille (kananmunan valkuaiselle) tapahtuu pesuaineliuoksessa ja herättää pohdintaa arjen bioteknologiasta. Tämä kokeellinen työ demonstroi entsyymien toimintaa, ominaisuuksia ja arjen bioteknologiaa. Työ soveltuu kemian ja biologian tunneille esim. proteiinien ja/tai biotekniikka-aiheen yhteyteen. Jopa kotitaloustunneilla voi ottaa esille pesuaineiden ja puhtaanapidon biotekniikkaa! Entsyymit liittyvät myös kestävään kehitykseen, sillä niiden käyttö pienentää energiankulutusta paitsi teollisuusprosesseissa (esim. sellu- ja paperitehtaat) myös kotitalouksissa (pyykin voi pestä matalammassa lämpötilassa). Pohdittavaa ennen työn tekemistä Biotekniikka -Minkälaisiin ilmiöihin, ammatteihin, keksintöihin jne. voisi liittyä bioteknologiaa? -Onko biotekniikka vain huippulaboratorioiden tai CSI:n rikoskemistien hommaa? Keksitkö esimerkkejä arjen bioteknologiasta? -Minkälaisia eettisiä näkökulmia liittyy geenitekniikkaan ja eliöiden geneettiseen muunteluun? Proteiinit -Mitä proteiinit ovat ja miten ne toimivat? Etsi tietoa niiden koostumuksesta, rakenteesta ja toiminnasta. -Mistä proteiinista kananmunan valkuainen pääasiassa koostuu? Mitä kananmunalle tapahtuu kun se keitetään? -Tutustu pesuaineiden tuoteselostuksiin. Mitä kemikaaleja ja ainesosia tavalliset, joka kodin kaapeista löytyvät tiski- ja pyykinpesuaineet sisältävät? Hypoteesin muodostaminen: Kokeessa kananmunanpalanen laitetaan pesuaineliuokseen. Mitä arvelet kananmunan palaselle tapahtuvan pesuaineliuoksessa?

Työn suorittaminen Kesto: Valmistelut: 30 min Tulokset: muutaman tunnin kuluttua/seuraavana päivänä Vaikeustaso: helppo Turvallisuus: Pesuaineliuokset ovat voimakakan emäksisiä ja ärsyttäviä, vältettävä silmiin joutumista. Soveltuu : Biologia, biokemia, kemia, kotitalous, kestävä kehitys Tarvikkeet kananmuna 3 vesilasia Tiskiainetta, joka sisältää entsyymejä ( +, esim. PIRKKA All in one konetiskitabletti) Tiskiainetta, joka ei sisällä entsyymejä ( -, esim. ATTITUDE All in one ekotyynyt astianpesukone) vettä desimitta veitsi teelusikoita lämpömittari kattila ja keitinlevy kananmunan keittämiseen Työvaiheet 1) Keitä kananmuna kovaksi kiehuvassa vedessä n. 10 min. 2) Mittaa desi vettä jokaiseen lasiin. 3) Leikkaa konetiskitabletit (+ ja entsyymi) neljään osaan sekoittamatta niitä toisiinsa. Liuota kummastakin neljännes tablettia veteen. 4) Merkitse lasit tussilla/teipillä, jotta tiedät mitä ne sisältävät (esim. H 2 O, - entsyymi, + entsyymi ) 5) Leikkaa kananmunan valkuaisesta kolme samankokoista palaa. Dokumentoi palaset valokuvaamalla tummaa taustaa vasten. 6) laita pala kananmunaa jokaiseen lasiin. 7) Laita lasit lämpimään paikkaan (esim. patterin päälle). Laita lämpömittari vesikontrollilasiin ja kirjaa ylös lämpötila, jossa suoritit kokeen. 8) Muutaman tunnin kuluttua tai viimeistään seuraavana päivänä voit ottaa kananmunanpalat talouspaperille ja tutkia mitä niille on tapahtunut. Vertaile kontrollivedessä ja eri pesuaineissa olleita kananmunanpalasia ja dokumentoi valokuvaamalla tummaa taustaa vasten.

Valmistelut: H 2 O - + Tuloksia: 24 h 32 o C:ssa

Mitä tapahtui? Kysymyksiä tulosten pohdintaa varten Tavallinen pesuaine hyödyntää hajottavia entsyymejä lian poistossa. Eri entsyymit ovat erikoistuneet eri tarkoituksiin, esimerkiksi tässä työssä käytettävän pesuaineen proteaasientsyymit pilkkovat kananmunan valkuaisen proteiinien aminohappoketjuja. -Miltä kananmunanpalaset näyttivät kokeen jälkeen? -Mitä eroja huomasit vedessä ja pesuaineliuoksissa olleiden kananmunanpalasten välillä? -Mistä arvelet erojen johtuvan? -Pohdi kontrollin merkitystä kokeen kannalta. Miksi tehtiin sekä vesikontrolli, että pesuaine ilman entsyymejä? -Selvitä kirjallisuudesta tai internet-lähteistä minkälaisia entsyymejä proteaasit ovat. Miksi niitä lisätään pyykinpesuaineeseen? Miten proteaaseja tuotetaan? Muuntele! Tarkennusta ja tulosten tarkastelu: - Tee koe useammalla kananmunanpalasella. Punnitse kananmunanpalaset tarkkuusvaa alla ennen ja jälkeen kokeen. Kirjaa tulokset taulukkoon ja laske keskiarvot. - Minkälaisen kuvaajan piirtäisit tuloksista? Kokeile erilaisia vaihtoehtoja, mikä sopii parhaiten kuvaamaan juuri tätä dataa? Kos kirjoitat työstä selostusta, voit liittää kuvaajat valokuvien kanssa työselostuksen Tulokset-osioon ja vertailla niiden piirteitä. Entsyymien ominaisuudet/lämpötilan vaikutus entsyymitoimintaan: 1) Tee rinnakkaiset kokeet siten, että toinen satsi laitetaan yöksi jääkaappiin ja toinen jätetään lämpimään. Huom! Kerro jääkaapin muille käyttäjille koejärjestelystäsi, etteivät he vahingossa syö/heitä pois koettasi! Verratkaa viileässä ja lämpimässä olleita kananmunanpalasia keskenään. Miten lämpötila vaikutti lopputulokseen? 2) Kiehauta kontrollivesi ja pesuaineliuokset ennen kananmunan lisäämistä. Suorita koe muutoin ohjeen mukaan. Miten kiehauttaminen vaikutti lopputulokseen? Pohdi miksi näin kävi. (Keittäminen tuhoaa pesuaineen entsyymit. Korkeassa lämpötilassa niiden kolmiulotteinen rakenne purkautuu eli ne denaturoituvat ja menettävät toimintakykynsä. Keitetyssä pesuaineliuoksessa ollut kananmunanpalanen ei pienene.) -Työn idea perustuu lähteeseen Try this at home http://www.t2ah.com/2012/12/number-23- dissolving-eggs-with-washing.html

Tietoa kananmunan valkuaisen proteiineista Riikka Ahvenniemen opinnäytetyöstä: 2.3.1 Valkuaisen proteiinit Valkuainen on 10-prosenttinen proteiiniliuos, joka sisältää yhdeksän erilaista proteiinia. Tärkeimmät kananmunan valkuaisen sisältämät proteiinit ovat ovalbumiini, konalbumiini (ovotransferriini), ovomukoidi, ovomusiini ja lysotsyymi. (Burley & Vadehra, 1989) Loput neljä proteiinia ovat avidiini, ovoglobuliinit (G1, G2 ja G3), ovoinhibiittori sekä flavoproteiini. Valkuaisen proteiinit koostuvat pitkistä aminohappoketjuista, jotka koostuvat sekä hydrofiilisistä että hydrofobisista aminohapoista. Kun aminohappoketju laskostuu proteiinien kolmiulotteiseen rakenteeseen tyypilliseen tapaan kerälle, hydrofobiset osat aminohappoketjua asettuvat muodostuvan proteiinikerän keskelle ja hydrofiiliset osat kerän ulkopuolelle kohti vettä. Proteiinimolekyylien tarrautumista toisiinsa estää valkuaisen kemiallinen ympäristö, kukin molekyylin ympärillä on negatiivisesti varautunut verkko (hydrofiiliset osat), jolloin molekyylit hylkivät toisiaan. (McGee, 1984; Exploratium, 2009) Moni valkuaisen proteiini on biologisesti aktiivinen. Proteiineista esimerkiksi lysotsyymi toimii entsyyminä, ovomukoidi ja ovoinhibiittori toimivat inhibiittorientsyymeinä, avidiini ja flavoproteiini toimivat kompleksin muodostajina koentsyymeille (Belitz et al., 2009). 2.3.1.1 Ovalbumiini Ovalbumiini on valkuaisen vallitsevin proteiini (54 %). Se luokitellaan fosfoglykoproteiiniksi, sillä se muodostuu hiilihydraattien ja fosfaattien muodostamista peptidiketjuista. Nämä polypeptidiketjut sisältävät 385 aminohappotähdettä sekä neljä tioli-ryhmää (-SH) ja disulfidi-ryhmän (S2). (Belitz et al., 2009; Powrie & Nakai, 1986). Ovalbumiinista on erotettavissa kolme muotoa A1, A2 ja A3, jotka eroavat toisistaan fosfaattisisällöltään siten, että ensimmäinen muoto sisältää kaksi, toinen yhden ja kolmas ei yhtään sulfaattiryhmää. Ovalbumiinin molekyylipaino on noin 45 000 ja isoelektrinen piste (pi) 4,5. (Mine, 1995). Ovalbumiini denaturoituu suhteellisen vaivattomasti, esimerkiksi ravistamalla tai vispaamalla sen liuosta. (Belitz et al., 2009) Ovalbumiinin denaturoitumislämpötila on 84,0 C (Belitz et al., 2009; Powrie & Nakai, 1986). Varastoinnin aikana ovalbumiini muuttuu paremmin kuumennusta kestäväksi S-ovalbumiiniksi (denaturoitumislämpötila 92,5 C). S-ovalbumiinin lämmönkestävyys johtuu muodostuvista disulfidisilloista (Belitz et al., 2009). Lisäksi ovalbumiini kykenee sitomaan tiettyjä kahden ja kolmen arvoisia ioneja, kuten magnesiumia, sinkkiä ja kuparia (Burley & Vadehra, 1989). Lähde: Riikka Ahvenniemi (2009) Molekyyligastronomia opetuksessa: Kemian ymmärtämisen ja ajattelun tukeminen kokeellisuuden avulla, Pro gradu, Kemian laitos, Helsingin yliopisto. http://www.helsinki.fi/kemia/opettaja/ont/ahvenniemi-r-2009.pdf