Alla Festa di Istituto 2012 con la ex II B abbiamo presentato alcuni comuni esperimenti di scienze, basati sulle reazioni chimiche. Nel nostro corpo tutte le reazioni chimiche avvengono grazie alla presenza degli enzimi, molecole proteiche che abbassano l'energia necessaria perchè avvenga una reazione chimica biologica ( catalizzatori ). La catalasi è l'enzima che nel nostro corpo trasforma l'acqua ossigenta ( che deve essere eliminata ) in ossigeno ed acqua.
Materiali:
• beuta
• lievito liofilizzato
• acqua ossigenata
• candela
Procedimento:
Versiamo un cucchiaio scarso di lievito nella beuta e aggiungiamo circa 5 ml di acqua ossigenata. Dopo qualche minuto dall'inizio della reazione, introduciamo nella beuta una candela accesa.
Osservazioni:
Appena aggiunta l'acqua ossigenata, si forma
molta schiuma con effervescenza. Questo fa pensare che si sia formato del
gas;
introducendo nella beuta una candela accesa, la
fiamma si fa ancora più viva e si sente scoppiettare. La beuta è diventata calda, segno che la reazione ha sviluppato calore.
Conclusioni:
Il gas che si è formato è
l'ossigeno, poiché alimenta la fiamma; si deduce anche che la sua
densità è minore dell'aria. La reazione è esotermica, significa che l'energia richiesta per rompere i legami è più grande di quella liberata nella formazione di nuovi legami.
L'enzima che catalizza questa reazione chimica è la
CATALASI.
La
catalasi ( che in questo caso è liberata dal lievito) compie la sua rapida azione di distruzione dell'acqua ossigenata in due tappe. Nella
PRIMA FASE, una molecola di acqua ossigenata si lega all'enzima, un atomo di ossigeno viene legato all'atomo di ferro dell'enzima, mentre il resto della molecola viene rilasciato come semplice acqua. Nella
SECONDA FASE, un'altra molecola di acqua ossigenata si lega all'enzima. L'ossigeno nuovamente estratto viene combinato con l’altro atomo di ossigeno già legato al ferro; infine viene rilasciata acqua e ossigeno gassoso.
H2O2 ⇄ O2 + 2 H2O
Tutte le cellule viventi producono, durante i loro processi metabolici, tracce di acqua ossigenata. Questa però è una sostanza molto tossica, pertanto viene prontamente trasformata e neutralizzata tramite reazioni chimiche che avvengono nelle cellule stesse.
Uno dei sistemi usati dalle cellule per eliminare l'acqua ossigenata è di scomporla, grazie all'enzima catalasi, in acqua e ossigeno.
Perché si usa l'acqua ossigenata come
disinfettante sulle ferite?
Quando versiamo alcune gocce di acqua ossigenata sulle
cellule lacerate (vegetali o animali, per esempio una ferita) le molecole di
catalasi intervengono in massa a scomporre l'acqua ossigenata. Così si
libera molto ossigeno allo stato nascente, ossigeno attivissimo nell'ossidare le sostanze organiche con cui entra in contatto. Nel caso di una ferita trattata con acqua ossigenata, l'ossigeno che si crea ossida,
uccidendoli, i batteri introdotti insieme con lo sporco, da cui la sua azione antisettica (disinfettante).
