«Секреты активности ферментов»

Цель:
Изучить отличия ферментов от неорганических катализаторов и условия, влияющие на активность ферментов.
Задачи:
Изучить реакцию ферментативного гидролиза крахмала.
Сравнить эффективность гидролиза крахмала под действием неорганического катализатора и при действии фермента амилазы слюны.
Определить субстратную специфичность слюной амилазы.
Исследовать диапазон действия pH для амилазы.
Изучить температурный диапазон слюной амилазы.
Изучить влияние ингибиторов и активаторов на активность амилазы.

Использование ферментов
- для количественного определения и получения различных веществ;
- для модификации молекул нуклеиновых кислот методами генной инженерии;
- для диагностики и лечения ряда заболеваний;
- используют в ряде технологических процессов в промышленностях (лёгкой; пищевой; фармацевтической);
- для решения экологических проблем, биотехнологии, микробиологии.

Амилаза (от лат. amylum - крахмал) – фермент класса гидролаз, секретируется слюнными железами и поджелудочной железой.
H2O H2O
Крахмал → амилодекстрины → эритродекстрины →
(С6Н10О5)x (С6Н10О5)у (С6Н10О5)z
H2O H2O H2O
aхродекстрины → мальтодекстрины → мальтоза → глюкоза.
(С6Н10О5)n (С6Н10О5)m x/2 C12H22O11 x C6H12O6

Качественная реакция на крахмал –проба с йодом

Качественная реакция на
восстанавливающие сахара – реакция Фелинга.

Сравнительное действие неорганических катализаторов и ферментов.
Вывод: Фермент расщепляет субстрат (крахмал) лучше,
чем неорганические соединения.
Эффективность ферментативного катализа гораздо выше,
чем неорганического.

Определение специфичности амилазы.
Вывод:
Амилаза обладает избирательностью к субстрату,
т.е. специфичностью.

Влияние pH на активность амилазы слюны.

Вывод: Для каждого фермента существует определение значение реакции среды, при которой он проявляет наивысшую активность. Изменения рН вызывают снижение или полное торможение деятельности фермента. Мы можем наблюдать то, что оптимальным показателем pH для действия амилазы - 6,8. Также он может действовать при показателях 6,4 и 7,2, но при показателях выше 7,2 или ниже 6,4 его работа практически останавливается.

Влияние температуры на активность амилазы.
Вывод: Ферменты чувствительны
к температуре и проявляют свою наивысшую активность при оптимальном ее значении.
Для амилазы слюны температурный оптимум 40 ºС.

Влияние различных ионов на активность амилазы.

NaCl – активатор для амилазы слюны. Теперь становится понятным, почему добавление соли в пищу – кулинарный прием, который не только улучшает вкусовые качества пищи, но и способствует перевариванию сложных углеводов в ротовой полости.
Сульфат меди – ингибитор для амилазы слюны. Ионы меди образуют ковалентные связи с аминокислотными радикалами ( цистеин), вызывая необратимую денатурацию фермента.