9. Sınıf Biyoloji Ders Kitabı Sayfa 116-117-118 Cevapları Meb Yayınları

7. Etkinlik: Enzim Aktivitesini Etkileyen Koşullar

Etkinlik Özeti

Bu etkinlikte, katalaz enziminin pH ve sıcaklık değişimlerine verdiği tepkiler gözlemlenir. Deney sırasında farklı pH ve sıcaklık değerlerinde katalaz aktivitesinin nasıl değiştiği ölçülerek, enzimlerin çevresel koşullara olan duyarlılığı incelenir. Amaç, enzim aktivitesini etkileyen bağımsız değişkenlerin (pH ve sıcaklık) belirlenmesi ve bu değişkenlerin reaksiyon hızına etkisini değerlendirmektir.

Deney Aşamaları

1. Deneyin Hazırlığı

Malzeme Listesi:

• Hamur mayası veya karaciğer özütü (enzim kaynağı),
• Hidrojen peroksit (%30),
• Beher, dereceli silindir, dereceli pipet, test tüpü,
• Kauçuk boru, tıpa, kronometre,
• Su banyosu, eldiven, gözlük, önlük.

Farklı pH ve sıcaklık değerleri oluşturmak için:

• pH değeri için: Asit, baz çözeltileri ve saf su.
• Sıcaklık değeri için: Su banyosu veya buzlu su.

1. Deney düzeneğinde pH değerini değiştirebilmek için kullanılabilecek malzemeler/ortamlar nelerdir?

Cevap: pH değerini değiştirebilmek için şu malzemeler/ortamlar kullanılabilir:

• Asit çözeltileri (örneğin, hidroklorik asit - HCl).
• Baz çözeltileri (örneğin, sodyum hidroksit - NaOH).
• Saf su (nötr pH sağlamak için).

2. Deney düzeneğinde ortam sıcaklığını değiştirebilmek için kullanılabilecek malzemeler/ortamlar nelerdir?

Cevap: Ortam sıcaklığını değiştirmek için şu malzemeler/ortamlar kullanılabilir:

• Su banyosu (farklı sıcaklıklar için).
• Buz banyosu (düşük sıcaklıklar için).
• Isıtıcılar veya oda sıcaklığı.

3. Yapacağınız deneyde bağımsız, bağımlı ve kontrol değişkenleri nelerdir?

a. pH Etkisi:

• Bağımsız Değişken: Ortamın pH değeri.
• Bağımlı Değişken: Enzimatik reaksiyon sonucu oluşan oksijen miktarı.
• Kontrol Değişkenleri: Çözelti miktarı, substrat ve enzim konsantrasyonu, ortam sıcaklığı.

b. Sıcaklık Etkisi:

• Bağımsız Değişken: Ortam sıcaklığı.
• Bağımlı Değişken: Enzimatik reaksiyon sonucu oluşan oksijen miktarı.
• Kontrol Değişkenleri: Çözelti miktarı, substrat ve enzim konsantrasyonu, pH değeri.

4. "Katalaz Aktivitesinin Ölçümü" deneyindeki yöntemi dikkate alarak farklı pH ve sıcaklık değerlerinin katalaz enzimi aktivitesi üzerindeki etkisini gözlemleyecek deneyler tasarlayınız.

Cevap:

pH Değişkeni İçin:

1. Farklı pH değerlerine sahip çözeltiler (örneğin pH 5, pH 7, pH 9) hazırlanır.
2. Her çözeltiye eşit miktarda enzim kaynağı (maya veya karaciğer özütü) eklenir.
3. Reaksiyon başlatılarak oksijen gazı oluşumu kaydedilir.

Sıcaklık Değişkeni İçin:

1. Farklı sıcaklıklarda (örneğin 20°C, 37°C, 50°C) su banyoları hazırlanır.
2. Her tüpe eşit miktarda enzim ve substrat eklenir.
3. Tüpler belirtilen sıcaklık ortamlarına yerleştirilerek reaksiyon izlenir ve oksijen miktarı kaydedilir.

5. Deney sırasında olası hata kaynakları nelerdir? Bu süreçte kontrol değişkenlerini sabit tutmanın gerekliliğini açıklayınız.

Cevap:

• Hata Kaynakları: Çözeltilerin tam karıştırılmaması, yanlış pH veya sıcaklık ölçümü, ekipmanların hatalı kullanımı.
• Kontrol Değişkenlerinin Önemi: Kontrol değişkenlerinin sabit tutulması, bağımlı değişken üzerindeki etkileri yalnızca bağımsız değişkenlere atfetmek için gereklidir. Örneğin, substrat veya enzim miktarının sabit tutulmaması doğru sonuçlar alınmasını engeller.

6. Ortam sıcaklığı ve pH değerinin katalaz aktivitesi üzerindeki etkisini belirlemek için bağımsız değişkenleri değiştirilmiş koşullarda "Katalaz Aktivitesinin Ölçümü" deneyini gerçekleştireceğinizi düşünerek aşağıdaki tabloları doldurunuz.

a. Sıcaklığın Katalaz Aktivitesine Etkisi:

b. pH’nin Katalaz Aktivitesine Etkisi:

7. Elde ettiğiniz sonuçlardan hareketle sıcaklığın ve pH değerinin katalaz enzimi aktivitesi üzerindeki etkisini grafiklere çiziniz.

Cevap: Grafiklerde katalaz aktivitesi, hem sıcaklık hem de pH için en yüksek değerlerin optimum koşullarda (örneğin, 37°C ve pH 7) gerçekleştiği görülür.

8. Deney sonuçlarınızı bağımsız değişkenlerin etkisi ve yan parametreleri göz önüne alarak farklı grupların deney sonuçlarıyla karşılaştırınız.

Cevap: Diğer gruplarla sonuçlar karşılaştırıldığında, farklı pH veya sıcaklık değerlerinde enzim aktivitesinde değişiklikler gözlemlenebilir. Farklılıklar, ölçüm hataları veya kontrol değişkenlerinin tam sağlanamamasından kaynaklanabilir.

9. Bu deneyden elde edilen sonuçların her enzimin için genellenip genellenemeyeceğini tartışınız.

Cevap: Bu sonuçlar yalnızca katalaz enzimi için geçerlidir. Diğer enzimlerin optimum pH ve sıcaklık değerleri farklılık gösterebilir. Örneğin, mide enzimleri (pepsin) asidik ortamda çalışırken, pankreas enzimleri (amilaz) bazik ortamda çalışır.

10. Deneyde elde ettiğiniz sonuçlardan yola çıkarak mide asiditesinin değiştirilmesiyle asitli içecekler tüketilmesinin midede sindirim enzimlerinin çalışmasını nasıl etkilediğini açıklayınız.

Cevap: Asitli içeceklerin tüketimi mide ortamının asiditesini artırarak bazı sindirim enzimlerinin etkinliğini artırabilir (örneğin, pepsin). Ancak fazla asidite, mide dışındaki sindirim süreçlerini olumsuz etkileyebilir. Ayrıca mideye zarar verme riski de bulunur.

11. Gıdaların uzun süreli saklanması, peynir ve yoğurdun mayalanması süreçlerinde ortam sıcaklığına dikkat edilmesi gerektiğinin nedenlerini deneylerinizle ulaştığınız sonuçlara göre açıklayınız.

Cevap: Gıdaların saklanması ve mayalanması sırasında uygun sıcaklıklar korunmalıdır. Yüksek sıcaklıklar mikroorganizmaların fazla çoğalmasına ve gıdanın bozulmasına neden olabilirken, düşük sıcaklıklar bu süreçleri yavaşlatır. Mayalanma için optimum sıcaklık gereklidir; aksi takdirde enzimler etkisiz hale gelebilir.

Sonuç

Bu deneyde katalaz enziminin çevresel faktörlere duyarlılığı gözlemlenmiştir. pH ve sıcaklık değişimlerinin enzim aktivitesi üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Deneyden elde edilen bulgular, enzimlerin optimum koşullarda maksimum verimle çalıştığını ve çevresel değişimlere karşı duyarlı olduğunu göstermektedir.

Kontrol Noktası (Sf. 118)

1. Deney düzeneği 1 nolu tüpte nasıl bir sonuç beklenebilir? Açıklayınız.
Cevap: 1 nolu tüpte karaciğer özütü bulunmasına rağmen hidrojen peroksit olmadığından herhangi bir reaksiyon oluşmaz.

2. Deneyin bağımlı, bağımsız ve kontrol değişkenleri nelerdir? Yazınız.

• Bağımsız değişkenler: pH ve sıcaklık.
• Bağımlı değişken: Reaksiyon sonucu oluşan oksijen miktarı.
• Kontrol değişkenleri: Çözelti miktarları, kullanılan malzeme türleri.

3. Hangi deney tüpündeki sonuçlar, pH değerindeki değişikliğin enzim aktivitesi üzerindeki etkisini ölçmek için kullanılmalıdır? Açıklayınız.
Cevap: pH değerinin farklı olduğu tüpler seçilmeli, ortam sıcaklığı sabit tutulmalıdır. 2, 3 ve 12 nolu tüpler pH etkisini ölçmek için uygundur.

4. Hangi deney tüpündeki sonuçlar, sıcaklık değerindeki değişikliğin enzim aktivitesi üzerindeki etkisini belirlemek için kullanılmalıdır? Açıklayınız.
Cevap: Sıcaklık değerinin farklı olduğu tüpler seçilmeli, pH sabit tutulmalıdır. 2, 4 ve 5 nolu tüpler sıcaklık etkisini ölçmek için uygundur.