Контрольные вопросы

1. В чем выражается специфичность действия ферментов?

2. Какой вид специфичности присущ α-амилазе слюны?

3. Напишите формулы мальтозы и сахарозы. Какой из написанных Вами дисахаров обладает свободной альдегидной группой?

Лабораторная работа №8 Влияние температуры на активность α-амилазы слюны

Температура, при которой наблюдается максимальная скорость реакции, называется оптимальной и для большинства ферментов организма человека она составляет 37-40⁰С. При повышении температуры выше 40-50⁰С скорость большинства ферментативных реакций снижается. Это объясняется тепловой денатурацией белковой молекулы фермента и потерей им каталитической активности (потеря комплементарности между активным центром фермента и субстратом). Степень инактивации зависит и от длительности теплового воздействия. При низких температурах ферменты хорошо сохраняются, но скорость ферментативного катализа резко снижается. На этом основано сохранение пищевых продуктов, скоропортящихся фармпрепаратов и лекарственных форм. В термолабильности ферментом можно убедиться на примере действия фермента слюны – α-амилазы.

Принцип метода. Метод основан на различной скорости реакции гидролиза крахмала под действием α-амилазы слюны в различных температурных условиях. Т.к., реакция протекает в несколько этапов, на каждом из которых получаются свои продукты гидролиза крахмала, то и окрашивание растворов при добавлении йода получается различное (см. лабораторную работу №6).

Исследуемый материал и реактивы

1. Слюна в разведении 1:5. 2. Раствор крахмала (1%). 3. Йод.

Ход работы

В 4 пробирки помещают 1 мл 1% раствора крахмала и по 1 мл разведенной слюны (количество фермента и субстрата в каждой пробирке должно быть одинаково!). Пробирки помещают на 15 мин: первую – в термостат (при 40^оС); вторую – в ледяную баню (при 4^оС); третью – на кипящую водяную баню (при 100^оС); четвертую оставляют при комнатной температуре (+20^оС). Через 15 минут пробирки охлаждают и в каждую пробирку добавляют по 2 капле йода. По интенсивности и цвету возникшего окрашивания судят о скорости протекания ферментативной реакции гидролиза крахмала амилазой слюны.

Указания к оформлению лабораторной работы

В тетради для лабораторных работ запишите ход работы, зарисуйте полученный результаты (окрашивание расторов) и сделайте выводы о влиянии температуры на скорость гидролиза крахмала α-амилазой слюны.

Контрольные вопросы

1. Что такое оптимальная температура?

2. Как влияет низкая температура на проявление активности фермента? Какое это имеет значение при хранении лекарств-ферментов?

3. Почему при высокой температуре активность ферментов прекращается?

Лабораторная работа №9 Определение оптимума рН для действия α-амилазы слюны

Для проявления максимальной каталитической активности ферментов требуются определенные условия, в том числе и оптимальная концентрация водородных ионов в среде. Кислотность (рН) среды, при которой наблюдается максимальная скорость реакции, называется оптимальной. Каждый фермент наиболее активен в пределах довольно узкой зоны рН (пепсин – 1,5-2,5; трипсин – 8,0-9,0; сахараза кишечная – 6,2; амилаза слюны – 6,9-7,0; липаза желудочного сока – 6,0; липаза панкреатическая – 7,0-8,5; каталаза – 7,0). Активность фермента уменьшается если рН среды смещается в сторону от оптимального значения. Это объясняется тем, что белковая молекула фермента является амфотерным полиэлектролитом и его каталитическая активность зависит от степени ионизации функциональных групп, которые входят в активный центр фермента. Отклонение рН от оптимума может нарушить связь между белковой частью ферментов и их простетическими группами, и, следовательно, может влиять на связывание субстрата в активном центре фермента.

Принцип метода. Различная величина рН среды оказывает влияние на каталитическую активность α-амилазы слюны, что в свою очередь оказывает влияние на степень гидролиза крахмала под действием этого фермента, т.е. получение промежуточных продуктов гидролиза крахмала. Это обуславливает соответствующую окраску исследуемых растворов (см. лабораторную работу №6).