Лабораторная работа «Ферменты». Цели и задачи: изучить вопросы организации ферментов, механизм их действия, влияние рН и температуры среды на активность ферментов

Цели и задачи: изучить вопросы организации ферментов, механизм их действия, влияние рН и температуры среды на активность ферментов, познакомиться со специфичностью действия ферментов.

Ферменты - вещества в основном белковой природы, обладающие каталитической активностью.Ферменты ускоряют протекающие в организме реакции вследствие снижения энергетического барьера реагирующих веществ. Главное отличие ферментов от катализаторов небиологической природы состоит в исключительно высокой каталитической активности и ярко выраженной специфичности действия.

Активный центр фермента - уникальная комбинация аминокислотных остатков, которая обеспечивает непосредственное связывание активного центра с молекулой субстрата и прямое участие в акте катализа.

Существуют простые ферменты: пепсин, трипсин и др. Большинство природных ферментов относится к классу сложных белков. Небелковые компоненты – кофакторы - могут иметь различную химическую природу и различаться по прочности связи с полипептидной цепью.

Классификация ферментов основана на типе катализируемой химической реакции. В соответствии с этим все ферменты делятся на 6 классов:

1. Оксидоредуктазы.

2. Трансферазы.

3. Гидролазы.

4. Лиазы.

5. Изомеразы.

6. Лигазы.

Температура, соответствующая максимальной скорости ферментативной реакции, называется оптимальной (Т_opt). Для большинства ферментов организма человека она равна
37-40 °С. При снижении температуры скорость ферментативного катализа падает, достигая при 0 °С минимальной величины. Ферменты термолабильны, т. е. чувствительны к высокой температуре. Большинство ферментов разрушается при нагревании их до 60-70 °С в течение часа, до 80-100 °С - в течение нескольких минут вследствие денатурации.

Для каждого фермента имеется определенное значение рН среды, при котором он является наиболее активным (оптимум рН). При увеличении или понижении кислотности среды активность ферментов снижается. Ферменты, как и другие белки, содержат в своем составе аминокислоты с ионогенными группами в радикалах, степень диссоциации которых зависит от рН. Изменение степени диссоциации этих групп влияет на конформацию фермента и его каталитические свойства.

Специфичность ферментов - способность катализировать строго определенное химическое превращение одного или группы сходных по строению субстратов. Основной причиной специфичности является комплементарность структуры активного центра фермента и субстрата. Абсолютная специфичность – способностьфермента катализировать единственную реакцию. Относительная (групповая) специфичность – способностьфермента катализировать превращение веществ, имеющих общие структурные особенности.

Реактивы, оборудование: сырой картофель, 1% раствор пирогаллола, 2% раствор пероксида водорода, разбавленный раствор слюны, 1% препарат дрожжевой сахаразы, 2% раствор сахарозы, 1%-ный раствор сульфата меди, 10% раствор гидроксида натрия, раствор Люголя, 2 н раствор соляной кислоты, 10% раствор серной кислоты, крахмальный клейстер, пробирки, термометр, баня водяная, электрическая плитка, пипетки, стеклянные пластинки, стеклянные палочки, воронка, вата, мерный цилиндр, спиртовка, терка.