Trong nước bọt có enzyme amylase (là một loại protein) xúc tác cho phản ứng thủy phân tinh bột thành maltose (phản ứng 1), phân tử maltose có chứa nhóm chức aldehyde, vì vậy maltose vừa thể tính khử và tính oxi hóa. Hoạt tính xúc tác của enzyme càng cao thì tốc độ của phản ứng 1 diễn ra càng nhanh. Hoạt tính xúc tác của enzyme amylase phụ thuộc vào nhiệt độ, pH. Để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hoạt tính xúc tác của enzyme amylase, một học sinh tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
• Bước 1: Chuẩn bị 4 ống nghiệm (kí hiệu là A, B, C, D), trong đó: ống A thêm 2 mL hồ tinh bột và 2 mL nước lã; ống B thêm 2 mL hồ tinh bột và 2 mL nước bọt; ống C thêm 2 mL hồ tinh bột và 2 mL nước bọt, rồi đun sôi; ống D thêm 2 mL hồ tinh bột, 2 mL nước bọt và vài giọt dung dịch HCl 2%. Để yên các ống nghiệm trong khoảng 25 phút.
• Bước 2: Chia dung dịch trong các ống A, B, C, D thành hai phần bằng nhau chuyển các ống nghiệm mới tương ứng (A thành A1 và A2; B thành B1 và B2; C thành C1 và C2; D thành D1 và D2).
• Bước 3: Thêm lần lượt vào mỗi ống A1, B1, C1, D1 vài giọt dung dịch iodine 1%. Kết quả ống A1, C1, D1 có màu xanh tím.
• Bước 4: Thêm lần lượt vào mỗi ống A2, B2, C2, D2 khoảng 0,5 – 1,0 mL dung dịch CuSO₄ 5% và 1,0 mL dung dịch NaOH 10%, lắc nhẹ rồi đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn. Chỉ có ống B2 xuất hiện kết tủa Cu2O màu đỏ gạch.
a) Sau bước 1, ở ống B có sự tạo thành maltose.
b) Sau bước 1, ở ống C, D xảy ra sự đông tụ protein làm giảm hoạt tính xúc tác của enzyme amylase.
c) Nước lã không xúc tác cho phản ứng 1.
d) Nhiệt độ càng cao thì hoạt tính xúc tác của enzyme amylase càng tăng.
Câu trả lời tốt nhất
Ống A thêm 2 mL hồ tinh bột và 2 mL nước lã: Tinh bột không bị thủy phân.
Ống B thêm 2 mL hồ tinh bột và 2 mL nước bọt: Tinh bột bị thủy phân tạo maltose.
Ống C thêm 2 mL hồ tinh bột và 2 mL nước bọt, rồi đun sôi: Tinh bột không bị thủy phân vì enzyme bị biến tính khi đun sôi.
Ống D thêm 2 mL hồ tinh bột, 2 mL nước bọt và vài giọt dung dịch HCl 2%: Tinh bột không bị thủy phân bởi enzyme amylase vì enzyme đã bị mất hoạt tính ở pH thấp. Môi trường acid của HCl 2% và nhiệt độ thường khiến tinh bột bị thủy phân không đáng kể
(a) Đúng, enzyme amylase xúc tác cho phản ứng thủy phân tinh bột thành maltose nên sau bước 1, ở ống B có sự tạo thành maltose.
(b) Đúng, đông tụ là lý do duy nhất cho C, là lý do một phần cho D, ở pH thấp, ngoài việc bị đông tụ, enzyme amylase còn bị thay đổi điện tích ở các nhóm amine, dẫn đến thay đổi cấu trúc và trung tâm hoạt động không thể gắn với cơ chất gây mất hoạt tính.
(c) Đúng, nước không có khả năng tự xúc tác cho phản ứng thủy phân tinh bột.
(d) Sai, enzyme amylase hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ khoảng 37°C, hoạt động kém dần khi nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn, dưới 20°C hoặc trên 60°C, amylase gần như mất hoàn toàn hoạt tính.