Lidské tělo je neobyčejně složitý a komplexní systém, který do značné míry ovlivňují a řídí celé posloupnosti chemických reakcí. Některým z nich pro jejich komplikovanost zatím vůbec nerozumíme, jsou však i takové, jejichž podstatu známe velice dobře. Ukázkou může být proces trávení.
Když se mluví o trávení, řada lidí si vybaví především žaludek. Zpracování potravy však začíná už v ústech. Nejedná se však jen o mechanické rozmělnění stravy, ale také o působení chemických látek, které na potravu „zaútočí“ ještě dřív, než skončí v žaludku.
Příkladem může být enzym amyláza obsažený v lidských slinách. Enzymy jsou chemické sloučeniny, které v lidském organismu (ale jak uvidíte, také mimo něj) ovlivňují průběh některých chemických reakcí, například jejich rychlost. Řada enzymů je poměrně „vybíravá“ a specializuje se pouze na jeden typ chemické přeměny. V lidském těle byste takových enzymů nalezli několik tisíc.
Zmíněná amyláza štěpí škroby, které naše potrava obsahuje ve velkém množství (škrob naleznete třeba v bramborách, v pečivu apod.), na jednodušší fragmenty. Původní molekula škrobu je velice dlouhá a sestává z pravidelně se opakujících menších jednotek. Amyláza tento dlouhý řetězec „rozstříhá“ na menší molekuly, které patří do rodiny jednodušších chemických látek - cukrů.
K experimentu s amylázou budete potřebovat samotný enzym, do malé a čisté skleničky proto nasbírejte asi 3 ml vlastních slin. Sliny jsou poměrně husté, a tak je zřeďte 10 ml převařené, ale studené vody. V dalším kroku si připravte škrobový maz. Do menšího hrnce nalijte asi dva decilitry studené vody a přidejte kávovou lžičku škrobu (v potravinách jej seženete pod názvem Solamyl).
Směs v hrnci za stálého míchání pozvolna zahřívejte až k bodu varu, dokud se škrob zcela nerozpustí. Pokud je vznikající škrobový maz příliš hustý, můžete ho mírně naředit vodou. Takto připravený škrobový maz pak nechte vychladnout. Mezitím si připravte další roztok, který budete k experimentu potřebovat. V menší sklenici rozpusťte v decilitru vody kávovou lžičku jedlé sody (hydrogenuhličitanu sodného).
Sliny ve zkumavkách Poté si připravte tři malé a úzké skleničky (nebo zkumavky) a do každé z nich dejte přibližně tři kávové lžičky vychladlého škrobového mazu. Poté nadávkujte do první skleničky se škrobovým mazem 15 kapek roztoku jedlé sody, do druhé skleničky 15 kapek obyčejné vody a do třetí skleničky 15 kapek kuchyňského octa.
Nakonec do každé ze skleniček přidejte kávovou lžičku roztoku obsahujícího sliny a obsah skleniček dobře promíchejte špejlí (na každý roztok použijte jinou špejli).
Směs ve skleničkách ponechte přibližně deset minut v klidu. Po tuto dobu bude amyláza uvnitř skleniček pracovat a bude štěpit škrob na cukry.
K tomu, abyste zjistili, jak úspěšná amyláza byla, použijete chemickou reakci jódu se škrobem. Vzniká při ní totiž modrá sloučenina, která dokazuje přítomnost škrobu. Do každé ze skleniček proto přidejte tři kapky jodové tinktury (Jodisolu), roztok uvnitř promíchejte a sledujte, co se bude dít.
U skleničky s přídavkem jedlé sody se neobjeví žádné modré zabarvení. Jedlá soda totiž vytvořila zásadité prostředí, při kterém je účinek amylázy největší.
Ve skleničce s vodou se po přídavku jódu objeví slabé modrofialové zabarvení. To znamená, že se amyláze nepodařilo všechen škrob úspěšně rozložit. Ve třetí skleničce s obsahem octa bude nápadné modré zabarvení. Kyselé prostředí vytvořené octem totiž amyláze vůbec neprospívá a k rozkladu škrobu téměř nedošlo.
Pokud bude modrofialové zabarvení ve druhé a třetí skleničce nevýrazné, zkuste přidat do každé ze skleniček ještě jednu nebo dvě kapky jodové tinktury navíc.
Experiment odhalil nejen to, že enzym amyláza skutečně funguje, ale také podmínky, za kterých štěpení škrobu probíhá nejlépe. Nejhorší je kyselé prostředí (chemici by řekli, že jde o prostředí s nízkou hodnotou pH). O něco lépe se amyláze daří v neutrálním prostředí, které v našem případě zajistila obyčejná voda.
Ideální podmínky však nastávají pouze v mírně zásaditém prostředí s vyšší hodnotou pH. Obdobným způsobem může být řízen účinek enzymů také v lidském těle.
Koneckonců, o tom, jak podstatné je mít v ústech pH v zásadité oblasti, dnes informuje nejedna reklama na žvýkačky! Je však potřeba dodat, že cílem není zvýšení účinku amylázy, ale potlačení neblahého vlivu mikroorganismů v dutině ústní.
Jejich činnost totiž vede ke vzniku kyselého prostředí, při kterém je narušována zubní sklovina. A právě žvýkačka vrací hodnotu pH rychleji do normálního stavu.
Obrázek
Se sodou se tráví nejlépe Enzym amyláza obsažený ve slinách rozkládá škrob obsažený v potravě na cukry. V zásaditém prostředí probíhá tento proces nejrychleji, v kyselém prostředí naopak nejpomaleji. Přesvědčit se o tom můžete dnešním pokusem.
Pomůcky a chemikálie
jedlá soda
ocet
jodová tinktura několik malých skleniček nebo zkumavek
škrob
špejle
lžička
sliny
Enzym amyláza je obsažen ve pro pokus budete potřebovat přibližně tři mililitry slin
Kyselé či zásadité prostředí vytvoříte pomocí roztoku jedlé sody a kuchyňského octa
jedlá soda
ocet
Před přidáním jodové tinktury vypadá obsah všech skleniček stejně
jedlá soda
voda
ocet
Do každé skleničky přidejte přibližně tři kapky jodové tinktury a vzorek promíchejte
jedlá soda
voda
ocet
Po přidání jódu se ve skleničce s vodou (neutrální prostředí) a s octem (kyselé prostředí) objeví modrofialové až modré zabarvení
Zabarvení poukazuje na přítomnost škrobu, který se amyláze nepodařilo rozštěpit
jedlá soda
voda
ocet
O autorovi| JAN PÍŠALA Autor je chemik a pracuje ve Hvězdárně a planetáriu Mikuláše Koperníka v Brně
