Tavoitteenamme on tutkia eri lämpötilojen ja pH:n vaikutusta syljen sisällön, amylaasin aktiivisuuteen tärkkelyksessä.
Kaikki elävät olennot tarvitsevat energiaa selvitäkseen. Energian saamme nauttimastamme ravinnosta. Tiedämme, että saamamme energia on peräisin ruoansulatusprosessista, joka hajottaa tärkkelyksen monimutkaisen aineen yksinkertaisemmiksi glukoosimolekyyleiksi, jotka metaboloituvat edelleen hiilidioksidiksi ja vedeksi glykolyysiprosessin kautta. Ihmisen ruoansulatuskanava alkaa suusta ja päättyy peräaukkoon.
Alussa
Ruoan sulatus alkaa heti, kun laitamme ruokaa suuhumme. Hampaamme leikkaavat ruoan pieniksi paloiksi ja sylkirauhaset erittävät sylkeä, joka sekoittuu näihin ruoka-aineisiin. Sylki sisältää sylkiamylaasi-nimistä entsyymiä, joka hydrolysoi tärkkelyksen maltoosiksi. Tärkkelyksen täydellinen sulatus tapahtuu vasta ohutsuolessa haiman amylaasin vaikutuksesta.
Entsyymien aktiivisuuteen vaikuttavat voimakkaasti useat tekijät, kuten lämpötila ja pH.
Lämpötilan vaikutus
Kaikki entsyymit ovat luonteeltaan valkuaisaineita. Matalammassa lämpötilassa sylkiamylaasientsyymi deaktivoituu ja korkeammassa lämpötilassa entsyymi denaturoituu. Siksi entsyymiltä kuluu enemmän aikaa tärkkelyksen pilkkomiseen matalammissa ja korkeammissa lämpötiloissa. Sylkiamylaasin entsymaattisen aktiivisuuden kannalta optimaalinen lämpötila vaihtelee 32 °C:n ja 37 °C:n välillä. Optimaalinen lämpötila tarkoittaa lämpötilaa, jossa entsyymin aktiivisuus on suurimmillaan. Tässä optimilämpötilassa entsyymi on aktiivisimmillaan, joten tärkkelyksen pilkkomiseen kuluu vähemmän aikaa.
PH:n vaikutus
Sylkiamylaasin entsymaattisen aktiivisuuden kannalta optimaalinen pH vaihtelee välillä 6-7. Tämän alueen ylä- ja alapuolella reaktionopeus pienenee entsyymien denaturoituessa. Entsyymi sylkiamylaasi on aktiivisimmillaan pH:ssa 6,8. Vatsassamme on runsaasti happamuutta, mikä saa sylkiamylaasin denaturoitumaan ja muuttamaan muotoaan. Niinpä sylkiamylaasi ei toimi, kun se pääsee mahalaukkuun.
Miten se testataan?
Lämpötilan ja pH:n vaikutusta sylkiamylaasin aktiivisuuteen tärkkelyksen suhteen voidaan tutkia joditestin avulla. Jos tärkkelyksen päälle lisätään sylkeä, syljessä oleva sylkiamylaasi vaikuttaa vähitellen tärkkelykseen ja muuttaa sen maltoosiksi. Tärkkelys värjäytyy jodin kanssa siniseksi, kunnes se on täysin pilkkoutunut maltoosiksi. Tässä vaiheessa sinistä väriä ei enää muodostu. Tämä on loppupiste eli akromaattinen piste.
Oppimistulokset:
- Opiskelijat ymmärtävät tärkkelyksen pilkkomisen sylkiamylaasin avulla.
- Opiskelijat ymmärtävät lämpötilan ja pH:n vaikutuksen sylkiamylaasin aktiivisuuteen tärkkelyksessä.
- Opiskelijat tekevät kokeen paremmin oikeassa laboratoriossa, kun he ovat läpikäyneet animaation ja simulaation.