Задача 4. Специфичность ферментов

Описание работы:

Каждый фермент обладает абсолютной или относительной специфичностью, которая определяется строением активного центра фермента, действуя только на один или несколько субстратов. Так, амилаза расщепляет полисахарид крахмал, не оказывая действия на дисахариды мальтозу и сахарозу. Сахараза расщепляет только сахарозу и не действует на крахмал и другие дисахариды.

Сахароза не имеет свободной альдегидной группы, поэтому не дает реак­ции Троммера. Реакция Троммера может быть положительной в том случае, ес­ли сахароза расщепляется на составные элементы - глюкозу и фруктозу.

Оборудование и химреактивы:

Пробирки, пипетки, штативы, термостат.

0,5% раствор крахмала; 0,5% раствор сахарозы; 0,1% раствор I₂; 10% раствор NaOH; 7% раствор CuSO₄

Исследуемый материал:

Слюна (источник амилазы)

Вытяжка из пекарских дрожжей (источник сахаразы)

Выделение сахаразы

1. Навеску 0,5 г пекарских дрожжей нанести тонким слоем на стекло и подсушить. Затем растереть дрожжи в порошок в ступке для разрушения клеточных стенок микроорганизмов и добавить 2,5 мл дистиллированной Н₂О

2. Центрифугировать 10 мин при 1500 об/мин. Центрифугат служит источником фермента сахаразы.

Ход работы:

1. В две пробирки (первую и вторую) налить по 1 мл субстрата - 0,5% раствора крахмала, - согласно схеме, приведенной в таблице 8.

2. В первую пробирку добавить ис­точник амилазы - 0,1 мл слюны - и 0,4 мл дистиллированной воды. Во вторую пробирку добавить источник сахаразы - 5 капель вытяжки из дрожжей.

3. В третью и четвертую пробирки налить по 1 мл субстрата - 0,5% раствора сахарозы.

4. В третью пробирку добавить ис­точник амилазы 0,1 мл слюны и 0,4 мл дистиллированной воды. В четвертую пробирку добавить источник сахаразы - 5 капель вытяжки из дрожжей.

5. Пробы инкубировать 5-10 минут при 37⁰С. По окончании срока инкубации в пробирки с крахмалом (в первую и вторую) добавить 1-2 капли 0,1% раствора I₂ и отметить окрашивание.

6. В пробирках с сахарозой (в третьей и четвертой) провести пробу Троммера на глюкозу.

Таблица 8.

Инкубационные смеси

Оформление работы:

 Результаты опыта внести в таблицу 9. Сделать вывод о специфичности амилазы и сахаразы к использованным субстратам.

Таблица 9.

Результаты опыта

Задача 5. Влияние активаторов и ингибиторов на активность амилазы слюны

Описание работы:

Основу регуляции каталитической активности ферментов составляет их конформационная лабильность. Одним из 5 видов регуляции каталитической активности ферментов является действие активаторов и ингибиторов - специ­фических веществ, способных замедлять или ускорять реакции, катализируе­мые ферментами.

Оборудование и химреактивы:

Пробирки, пипетки, штативы.

0,5% раствор крахмала; 1% раствор CuSO₄; 1% раствор NaCl.

Исследуемый материал:

Слюна.

Ход работы:

1. В 3 пробирки налить по 1 мл 0,5%-ного раствора крахмала, согласно схеме, приведенной в таблице 10.

2. В первую пробирку прибавить 2 капли 1% раствора CuSO₄.

3. Во вторую пробирку прибавить 2 капли 1%-ного раствора NaCl.

4. Третью пробирку оставить контрольной (ничего не добавлять).

5. В каждую пробир­ку внести по 5 капель слюны и инкубировать 5-10 минут при комнатной температуре.

6. Во все пробирки добавить по 1 капле 0,1% раствора йода. Различная окраска проб обусловлена степенью гидролиза крах­мала и свидетельствует об активирующем или ингибирующем действии солей.

Таблица 10.

Инкубационные смеси

Оформление работы:

Полученные результаты опыта внести в таблицу 11. Сделать вывод о характере влияния NaCl, CuSO₄ на активность амилазы.

Таблица 11.

Результаты опыта

Контрольные вопросы:

1. Каково строение ферментов?

2. Перечислите основные сходства и различия неорганических и биологических катализаторов.

3. Каковы основные свойства ферментов?

4. Что положено в основу классификации ферментов?

5. Перечислите основные факторы, влияющие на скорость ферментативной реакции.

6. Чем обусловлено изменение активности фермента при изменении рН среды и температуры реакционной смеси?

7. Что такое специфичность фермента и чем она обусловлена?

8. Перечислите основные виды специфичности ферментов.

9. Приведите пример фермента: а) с относительной специфичностью, б) с абсолютной специфичностью, в) с стереоспецифичностью.

10. К какому типу по специфичности относятся: аргиназа, амилаза, сахараза, уреаза?

11.Назовите основные типы регуляции каталитической активности ферментов.

12.В чем суть активации фермента путем ковалентной модификации?

13. В чем суть активации фермента путем не ковалентной модификации?

14.Назовите основные типы ингибирования ферментов и приведите примеры.

15.Роль цАМФ в активировании ферментов.

16.Что называют изоферментами? Приведите примеры.

Заполните таблицу: «Основные методы очистки и разделения белков»

Заполните таблицу: «Уровни структурной организации белковой молекулы»

Заполните таблицу: «Классификация ферментов»

Источник: А. Ленинджер «Основы биохимии», Т.1, Гл. 6,7,8,9.