Сочинение на тему Эксперимент: расщепление белка и пепсина

Обсуждение:

Как показано на рисунке 1, каждая пробирка давала разные результаты. У некоторых был мутный раствор, у некоторых была конденсация на боковой стороне пробирки, а у других – раствор яйца в растворе. В каждой пробирке было как минимум минутное растворение яйца, вероятно, из-за времени, проведенного в растворе. Однако, хотя яйцеклетка очень слабо растворяется в пробирках A, C и D, яйцо растворяется гораздо больше в пробирке B. Желудочные жидкости состоят из слизи, соляной кислоты и пепсиногена (Holt, Rinehart, Winston, 2009, стр. 988). Пепсиноген неактивен, пока соляная кислота не превратит его в пищеварительный фермент пепсин (Holt, Rinehart, Winston, 2009, стр. 988). Кроме того, для того, чтобы пищеварение происходило наиболее эффективно, необходимо, чтобы уровень пепсина был низким, приблизительно 2, для пищеварения, и именно поэтому в пробирке B яйцеклетка растворялась больше всего (“Experiment 10-Enzymes”, 2012). Яйцо частично растворилось бы в воде само по себе, как в желудке, но без пепсина скорость растворения намного медленнее, и без соляной кислоты он неактивен для превращения его из пепсиногена. Вот почему в пробирках A, C и D их яйцо немного растворилось. Бикарбонат натрия является основой, и поэтому пробирка А находится слишком далеко от оптимального значения рН 2, чтобы яйцо было эффективно растворено пепсином. Дистиллированная вода и контрольная группа нейтральны, поэтому пробирки D и C, соответственно, слишком далеки от оптимального значения pH 2 для эффективного растворения пепсина яйцом. Соляная кислота представляет собой кислоту, поэтому пробирка B достаточно близка к оптимальному значению pH 2, чтобы пепсин мог эффективно растворить яйцо. Групповая гипотеза заключалась в следующем: если к раствору пепсина и яйца добавить дистиллированную воду, она будет переваривать яйцо более эффективно, чем кислота (соляная кислота) или основание (бикарбонат натрия), потому что пища должна расщепляться гидролизом, чтобы быть переваренным. Данные отвергли гипотезу. Группа не поняла, что фермент может завершить гидролиз самостоятельно, и только в конце лаборатории были созданы оптимальные условия для пепсина. Затем студенты поняли, почему соляная кислота растворяет яйцо наиболее эффективно, а не дистиллированная вода. Раствор Биурета используется для проверки на наличие белка. Реагент сначала синего цвета, но становится фиолетовым, если обнаруживает наличие пептидных связей, химических связей, которые присоединяют аминокислоты друг к другу (Bank, n.d.). Хотя количество белков, перевариваемых в организме, больше, чем в пробирке, пропорционально площадь поверхности органов, участвующих в переваривании и всасывании (например, ворсин тонкой кишки), значительно больше. Есть больше пищеварительных ферментов, и реакция катализируется намного быстрее. В пробирке яйцо составляло большую часть пробирки. Внутри человеческого тела, даже если съесть целое яйцо, размер яйца все равно будет уменьшен количеством пищеварительных ферментов и выделений. Кроме того, в организме есть оптимальная среда для пепсина (pH 2), которая поможет пищеварительному процессу двигаться намного быстрее. После того, как организм разложил белок (длинные цепочки аминокислот) на пептиды и аминокислоты, они распадаются на отдельные аминокислоты и всасываются в кровоток через ворсинки, сильно свернутую слизистую оболочку тонкой кишки (Holt, Rinehart, Уинстон, 2009, стр. 990). Условия для расщепления белка пепсином такие же, как у любого другого фермента: оптимальная температура (температура тела, 98,6 градусов по Фаренгейту) и оптимальный рН (в случае пепсина 2 – рН желудка). Любые отклонения от этих оптимальных значений приведут к снижению пищеварительной способности пепсина. Поэтому в пробирках A, C и D имеет смысл, что яйцо не было растворено в той же степени, что и пробирка B, поскольку они не были близки к оптимальному диапазону pH пепсина, равному 2.

Вывод:

Эта лабораторная работа была проведена для того, чтобы обучить студентов пищеварению, текущему состоянию в классе и подкрепить материал, полученный в начале года, об энзимах и их оптимальных условиях. Это также дало студентам лучшее понимание того, что происходит с пищей в их организме после того, как студенты ее принимают, и как студенты переваривают ее и получают из нее пищу. Участники лаборатории наблюдали, как соляная кислота превращала неактивный пепсиноген в пищеварительный фермент пепсин и как пепсин при оптимальном pH 2 растворял яйцо в течение нескольких дней. Контрольная группа дала основу для сравнения и показала, насколько сильно присутствие кислоты в растворении яйца. Однако были некоторые возможные источники ошибок. Температура в пробирках должна была составлять 98,6 градусов по Фаренгейту, как и в теле, но это была комнатная температура, которая, вероятно, отличалась. Это будет иметь значение, потому что оптимальная температура пепсина составляет 98,6 градусов по Фаренгейту, поэтому при правильной температуре, вероятно, яйцо будет растворено в большей степени. Размер яйца, хотя и взвешенный до помещения в пробирки, не был точным и мог повлиять на скорость растворения пепсина. Пробирки подвергались воздействию кислорода, когда пробники для пробирок были сняты, хотя и кратко, для показаний рН. Кроме того, количество раствора в пробирке B было немного меньше, чем в пробирках A и D. Наконец, в контрольной группе (пробирка C) было на 4 мл меньше раствора из-за отсутствия независимой переменной. Однако размер яйца был одинаковым, поэтому, скорее всего, скорость растворения сильно ограничивалась из-за большой разницы в количестве пищеварительных ферментов в пробирке.