[생명과학/실험] Experimental Method and the Action of Catechol Oxidase

Date

2011. 3. 15

Subject

to learn enzyme and substrate and experiment the effect of catechol oxidase in potato

Abstract

  An enzyme is a kind of protein and it makes products through the interaction with substrates in active site. The active site is formed by the own tertiary or quaternary structure of an enzyme. Generally, most of enzymes active well in body temperature and pH, and the more far from general body temperature and pH, the tertiary structures are destroyed and enzymes lost their activity.

  Catechol oxidase is a kind of enzyme and it makes catechol and oxygen into benzoquinone and water. This reaction called "browning" and it occurs in some fruits such as apple. Through this experiment, we can learn what is enzyme and substrate in this experiment and the effect of catechol oxidase.

Procedure

1. Using Table 1, prepare the three experimental tubes. After each tube is prepared, rotate the tube to mix the contents thoroughly. 

tube	dW	catechol	dW	potate extract
1	5ml	0.5ml	0.5ml	-
2	5ml	0.5ml	-	0.5ml
3	5ml	-	0.5ml	0.5ml

<Table 1>

2. Observe the reactions in the tubes, and record your observation and explain it.

Results

tube	1	2	3
color	-	yellow	-

<Table 2>

Discussion

1. What is the purpose of each of the three test tubes?

  Substrate와 enzyme의 유무에 따라 어떤 결과가 나오는지 보고자 Table 1과 같이 세 tube를 선정하였다. tube 1은 substrate인 catechol만 넣은 것, tube 2는 substrate와 enzyme인 potato extract(실제 반응의 enzyme인 catechol exidase를 포함)를 넣은 것이며, tube 3은 enzyme만 넣은 것이다. 각 tube에서 reaction이 일어나는지의 유무를 살펴보면 enzyme과 substrate가 reaction에서 어떤 역할을 하는지 알 수 있다.

2. Which is the control tube? Is more than one control tube necessary?

  이 실험은 substrate와 enzyme이 동시에 존재해야 product가 생성됨을 전제로 한다. 따라서 enzyme과 substrate의 이상을 을 check하기 위해 (혹시 두 물질이 섞였을지도 모를 가능성 등) tube 1, tube 3을 control로 두었다. 또한, dW만 있는 tube를 추가로 control로 두었다면 훨씬 정밀한 실험이 되었을 것이다.

3. Which is the experimental tube?

  실제로 result가 나올 것이라 예상하고 enzyme과  substrate를 함께 넣은 tube 2가 experimental tube이다. tube 2에서는 potato extract 속의 catechol oxidase가 catechol과 dW 속의 oxygen을 반응시켜 benzoquinone을 만들어내는 browning이 일어나 tube의 내용물의 색이 약간 노랗게 변하는 것을 관찰할 수 있다.

4. Why is an additional 0.5ml of distilled water added to tubes 1 and 3, but not tube 2?

  experiment에서 reaction은 solution의 농도에 영향을 받을 수 있다. 따라서 모든 경우에서 enzyme, substrate의 농도를 같게 하기 위해 reaction에 참여하지 않는 dW를 이용하여 전체 volume을 맞춰 준 것이다. 이 과정에 의해 모든 tube에서 potato extract와 catechol의 concentration은 같게 된다.

5. Explain your results in terms of your hypothesis.

  이 experiment에 있어서의 hypothesis는 'enzyme인 potato extract 속의 catechol oxidase와 substrate인 oxygen과 catechol이 만나면 product인 benzoquinone을 만든다'이다. 실험을 통해 catechol, catechol oxidase, oxygen 중 하나라도 빠지면 product가 생기지 않는다는 것, 즉 browning이 일어나지 않는다는 것을 알았고, 세 가지 모두가 있을 때 browning이 일어난다는 것을 알게 되었다. 따라서 hypothesis는 이번 실험을 통해 사실임이 입증되었다.

도움이 되었다는 댓글은 큰 힘이 됩니다 +_+