Дослідження властивостей і характеристик ферментів та крохмалів, аналіз будови. Вплив температури на активність. Знаходження оптимальних параметрів. Визначення амілолітичної здатності та активності ферментного препарату. Проведення лабораторної роботи.
Хімічні процеси, що відбуваються в живому організмі, прискорюються специфічними каталізаторами - ферменти, або ензими. З ферментами людина знайома дуже давно: зсідання молока при виготовленні сиру, хлібопечення, пивоварство, виноробство, виробництво спирту і цілий ряд технічних процесів базуються на дії ферментів. Речовини, стійкі при звичайних умовах, в організмі під дією ферментів легко розщеплюються. Наприклад, вуглеводи, жири і білки за звичайних умов можуть знаходитися без помітних змін протягом тривалого часу.Кожний фермент проявляє свою максимальну дію при відповідній концентрації водневих іонів, тобто при певному значенні РН, яке одержало назву РН-оптимуму. Зміна каталітичної активності ферменту за різних значень РН пояснюється в першу чергу зміною тієї просторової конфігурації, за якої проявляються його каталітичні властивості. Вона полягає в тому, що кожний фермент діє на певну речовину (субстрат) або на декілька близьких за своєю хімічною структурою речовин. Залежно від того, може фермент каталізувати одну реакцію (діяти тільки на одну речовину) чи декілька (діяти на групу близьких за будовою речовин), розрізняють абсолютну і відносну специфічність. Так, ферменти, які окиснюють D-амінокислоти, не окиснюють їх L-форми.Слід підкреслити, що специфічність будь-якого ферменту завжди проявляється в чітко визначених умовах, зокрема, при певній концентрації іонів водню.Нагромаджується в результаті фотосинтезу у плодах, зерні, коренях і бульбах деяких рослин як запасна форма вуглеводів. Для організму людини крохмаль поряд з сахарозою служить основним постачальником вуглеводів - одного з найважливіших компонентів їжі. Під дією ферментів крохмаль гідролізується до глюкози, яка окислюється в клітинах до вуглекислого газу і води з виділенням енергії, необхідної для функціонування живого організму. Відомо, що крохмаль активізує обмін жовчних кислот та сприяє виведенню холестерину з організму. У США крохмалю і цукристих продуктів із нього виробляється 50 кг на одну особу в рік, а в решта згаданих країн - понад 20 кг, в Україні - близько 1 кг на рік.Амілаза (діастаза) - фермент, що гідролітично розщеплює крохмаль і глікоген з утворенням декстринів, мальтози і глюкози. ? - Амілаза є кальцій - залежним ферментом. До цього типу належать амілаза слинних залоз і амілаза підшлункової залози. Таким чином , процес гідролізу прискорюється і призводить до утворення олігосахаридів різної довжини. При дозріванні фруктів ?-амілаза розщеплює плодовий крохмаль на цукру, що призводить до солодкого смаку зрілих плодів. У насінні ?-амілаза активна на стадії, що передує проростанню, тоді як ?-амілаза важлива при безпосередньо проростанні насіння. ?-Амілаза відщеплює останню ?-1,4-Глікозидний звязок, приводячи до утворення глюкози.У відповідності до закону Вант-Гофа, швидкість хімічної реакції підвищується приблизно в два рази при підвищенні температури на кожні 10°С. При температурі, яка не перевищує 35-50°С , швидкість більшості ферментативних реакцій підвищується відповідно теорії хімічної кінетики. Ферменти є білками і підвищення їх каталітичної активності відбувається доти, доки не почнеться денатурація білка, тобто руйнування його нативної структури (Рис.1). Температура, при якій фермент має максимальну активність, називається оптимальною температурою ферменту.Амілази каналізують гідроліз високомолекулярних полісахаридів крохмалю і глікогену. Амілолітичну активність характеризує здатність ферментів каталізувати гідроліз крохмалю до декстринів, які не забарвлюються йодом. Метод характеризує активність ?-амілази, але при наявності в препараті ? - амілази і глюкоамілази цим методом визначають сумарну дію всіх амілолитичних ферментів. За одиницю амілолітичної активності прийнято таку кількість ферменту, що каталізує розщеплення 1 г розчиненого крохмалю до декстринів, які не забарвлюються йодом, за 1 год при температурі 30°С у чітко визначених умовах. При такому способі вираження АЗ безпосередньо показує скільки грамів крохмалю може бути прогідролізовано до нездатних забарвлюватись йодом декстринів 1 г препарату, культури чи 1 мл розчину за 1 год.Оскільки температура має найбільш суттєвий вплив на біологічну активність ферментів, то на першому етапі роботи було досліджено вплив температур на швидкість ферментативної реакції.
1) T=0°С
PH=4,7 t= 22 хв
2) T=20 °C А3=
PH=4,7 t=5 хв
3) T=37°C
PH=4,7 t= 3,5 хв
4) T=90°C
PH=4,7 t= 30 хвВ ході лабораторної роботи ми визначали вплив температури на активність ферментів.
План
Зміст
Вступ
1. Літературний огляд
1.1 Властивості та будова ферментів
1.2 Крохмаль
1.3 Характеристика амілаз
1.4 Опис впливу температури на активність ферменту
1.5 Визначення амілолітичної (декстринуючої) активності
2. Експериментальна частина
Висновок
Список використаної література
Вывод
В ході лабораторної роботи ми визначали вплив температури на активність ферментів. При підвищені температури на кожні 10°C швидкість ферментативної реакції збільшується вдвічі, це в межах від 0-45°C. Визначили що оптимальною температурою для максимальної активності ферментів дорівнює 37°C. При подальшому підвищені температури швидкість реакції падає, що пояснюється денатурацією ферменту, цей процес є необоротнім.
