PO katalase
21-10-2022
Onderzoek naar het enzym katalase
Crystal Yeung
KLAS: G5.BI2
,Inhoudsopgave
Inleiding........................................................................................................................................................ 2
Achtergrondinformatie.........................................................................................................................................2
Onderzoeksvraag.................................................................................................................................................4
Proef betreft de concentratie..........................................................................................................................4
.........................................................................................................................................................................4
Proef betreft de temperatuur..........................................................................................................................4
Hypothese..................................................................................................................................................... 4
Proef betreft de concentratie...............................................................................................................................4
De optimale concentratie van waterstofperoxide voor de katalyse door katalase is de hoogste concentratie,
in dit geval dus 3,000%........................................................................................................................................4
Proef betreft de temperatuur...............................................................................................................................4
Werkwijze..................................................................................................................................................... 5
Materiaal..............................................................................................................................................................5
Methode...............................................................................................................................................................8
Proef betreft de concentratie..........................................................................................................................8
Proef betreft de temperatuur..........................................................................................................................8
Berekeningen en statistische analyse concentratieproef.............................................................................12
Conclusie............................................................................................................................................................14
Concentratie proef.........................................................................................................................................14
Temperatuur proef........................................................................................................................................14
Evaluatie van de methode..................................................................................................................................15
Verbetering van de methode.............................................................................................................................16
Logboek....................................................................................................................................................... 18
1
,Inleiding
Achtergrondinformatie
Katalase is een enzym, een eiwit met als functie het versnellen of faciliteren van een chemische
reactie binnen of buiten een cel. Dit enzym zet waterstofperoxide om in water en zuurstofgas en
wordt tijdens deze en andere reacties niet verbruikt. Katalase is dus een katalysator, het versnelt de
reactie en verlaagt de activeringenergie.
Het enzym werkt vrij eenvoudig. Het koppelt zich eerst aan een substraat, waardoor het enzym-
substraat-complex ontstaat. Dit enzym is het enige enzym wat zich kan binden met dit substraat,
omdat ze substraat specifiek zijn. De vorm van het enzym past alleen in de vorm van het substraat.
Als ze eenmaal aan elkaar vastzitten zal het substraat dissimileren en zullen de producten vrijkomen.
Daarna zal het enzym zich hervormen naar zijn originele staat voor hergebruik (zie afbeelding 1).
Afbeelding 1: werking enzym
Er zijn een aantal externe factoren die de werking en de opbouw van een enzym kunnen
beïnvloeden. Goede voorbeelden daarvan zijn de temperatuur en de concentratie. Bij een stijgende
temperatuur zal de kinetische energie van een intact enzymmolecuul toenemen, wat zal leiden tot
meer effectieve botsingen. Echter hebben enzymen ook een optimum-temperatuur, de temperatuur
waarbij de activiteit van alle individuele enzymen zich bevindt op 100%. Als de temperatuur hoger
ligt dan deze optimum-temperatuur dan zullen de enzymen denatureren. Denaturatie is de
vervorming van het enzym, het enzym zal als het ware 'stuk’ gaan en dus niet intact blijven. Als
gevolg hiervan zal de activiteit van alle enzymmoleculen dalen.
Grafiek 1: temperatuur en enzymactiviteit
2
, Ook speelt de concentratie een belangrijk rol bij het beïnvloeden van de werking en de bouw. De
snelheid waarmee een enzymatische reactie substraten omzet tot producten hangt af van zowel de
enzymconcentratie als de substraatconcentratie. Wanneer de enzymconcentratie stabiel is, zal
verhoging van de substraatconcentratie leiden tot een snellere omzetting van het substraat.
Uiteindelijk zal echter een punt worden bereikt waarbij een verdere verhoging van de
substraatconcentratie niet leidt tot een vergelijkbaar snellere omzetting van het substraat.
Uiteindelijk zal de relatie tussen substraatconcentratie en reactiesnelheid een plateaufase bereiken,
waarbij de reactiesnelheid maximaal is. Het enzym is op dit punt verzadigd (zie onderstaande
grafiek).
Grafiek 2: concentratie en enzymactiviteit
Zoals eerder gezegd, zet katalase waterstofperoxide (H 2O2) om in water (H2O) en zuurstofgas (O2).
Waterstofperoxide is een bijproduct van aerobe ademhaling en is ook giftig. Dit proces gebeurt
daardoor in organismen die in staat zijn om aerobe ademhalingen en aerobe dissimilatie uit te
voeren. Katalase zorgt voor de dissimilatie van waterstofperoxide in de producten water en zuurstof
en zal zo dus de afsterving van een bacteriecel voorkomen. Dat doet katalase door het
waterstofperoxide af te breken.
3
21-10-2022
Onderzoek naar het enzym katalase
Crystal Yeung
KLAS: G5.BI2
,Inhoudsopgave
Inleiding........................................................................................................................................................ 2
Achtergrondinformatie.........................................................................................................................................2
Onderzoeksvraag.................................................................................................................................................4
Proef betreft de concentratie..........................................................................................................................4
.........................................................................................................................................................................4
Proef betreft de temperatuur..........................................................................................................................4
Hypothese..................................................................................................................................................... 4
Proef betreft de concentratie...............................................................................................................................4
De optimale concentratie van waterstofperoxide voor de katalyse door katalase is de hoogste concentratie,
in dit geval dus 3,000%........................................................................................................................................4
Proef betreft de temperatuur...............................................................................................................................4
Werkwijze..................................................................................................................................................... 5
Materiaal..............................................................................................................................................................5
Methode...............................................................................................................................................................8
Proef betreft de concentratie..........................................................................................................................8
Proef betreft de temperatuur..........................................................................................................................8
Berekeningen en statistische analyse concentratieproef.............................................................................12
Conclusie............................................................................................................................................................14
Concentratie proef.........................................................................................................................................14
Temperatuur proef........................................................................................................................................14
Evaluatie van de methode..................................................................................................................................15
Verbetering van de methode.............................................................................................................................16
Logboek....................................................................................................................................................... 18
1
,Inleiding
Achtergrondinformatie
Katalase is een enzym, een eiwit met als functie het versnellen of faciliteren van een chemische
reactie binnen of buiten een cel. Dit enzym zet waterstofperoxide om in water en zuurstofgas en
wordt tijdens deze en andere reacties niet verbruikt. Katalase is dus een katalysator, het versnelt de
reactie en verlaagt de activeringenergie.
Het enzym werkt vrij eenvoudig. Het koppelt zich eerst aan een substraat, waardoor het enzym-
substraat-complex ontstaat. Dit enzym is het enige enzym wat zich kan binden met dit substraat,
omdat ze substraat specifiek zijn. De vorm van het enzym past alleen in de vorm van het substraat.
Als ze eenmaal aan elkaar vastzitten zal het substraat dissimileren en zullen de producten vrijkomen.
Daarna zal het enzym zich hervormen naar zijn originele staat voor hergebruik (zie afbeelding 1).
Afbeelding 1: werking enzym
Er zijn een aantal externe factoren die de werking en de opbouw van een enzym kunnen
beïnvloeden. Goede voorbeelden daarvan zijn de temperatuur en de concentratie. Bij een stijgende
temperatuur zal de kinetische energie van een intact enzymmolecuul toenemen, wat zal leiden tot
meer effectieve botsingen. Echter hebben enzymen ook een optimum-temperatuur, de temperatuur
waarbij de activiteit van alle individuele enzymen zich bevindt op 100%. Als de temperatuur hoger
ligt dan deze optimum-temperatuur dan zullen de enzymen denatureren. Denaturatie is de
vervorming van het enzym, het enzym zal als het ware 'stuk’ gaan en dus niet intact blijven. Als
gevolg hiervan zal de activiteit van alle enzymmoleculen dalen.
Grafiek 1: temperatuur en enzymactiviteit
2
, Ook speelt de concentratie een belangrijk rol bij het beïnvloeden van de werking en de bouw. De
snelheid waarmee een enzymatische reactie substraten omzet tot producten hangt af van zowel de
enzymconcentratie als de substraatconcentratie. Wanneer de enzymconcentratie stabiel is, zal
verhoging van de substraatconcentratie leiden tot een snellere omzetting van het substraat.
Uiteindelijk zal echter een punt worden bereikt waarbij een verdere verhoging van de
substraatconcentratie niet leidt tot een vergelijkbaar snellere omzetting van het substraat.
Uiteindelijk zal de relatie tussen substraatconcentratie en reactiesnelheid een plateaufase bereiken,
waarbij de reactiesnelheid maximaal is. Het enzym is op dit punt verzadigd (zie onderstaande
grafiek).
Grafiek 2: concentratie en enzymactiviteit
Zoals eerder gezegd, zet katalase waterstofperoxide (H 2O2) om in water (H2O) en zuurstofgas (O2).
Waterstofperoxide is een bijproduct van aerobe ademhaling en is ook giftig. Dit proces gebeurt
daardoor in organismen die in staat zijn om aerobe ademhalingen en aerobe dissimilatie uit te
voeren. Katalase zorgt voor de dissimilatie van waterstofperoxide in de producten water en zuurstof
en zal zo dus de afsterving van een bacteriecel voorkomen. Dat doet katalase door het
waterstofperoxide af te breken.
3
