10 мг фермента лактатдегидрогеназы за 25 мин катализируют превращение пирувата с образованием 20 мкмоль лактата при t 38,8°С и рН 7,8. Рассчитайте
удельную активность фермента, как и почему изменится активность фермента, если:
1) рН инкубационной смеси 5,0;
2) снизить концентрацию НАД+
.
3) температуру среды повысить до 75°С
4) в среду добавить ингибитор лактатдегидрогеназы
1) Расчет удельной активности фермента:
Удельная активность фермента (Vсп) может быть определена по формуле:
Vсп = V / m,
где V - объем образованного вещества (лактата) за единицу времени (мкмоль/мин),
m - масса фермента (мг).
Исходя из условия, мы знаем, что за 25 минут происходит образование 20 мкмоль лактата, что составляет 1 мкмоль/мин.
Также дано, что масса фермента составляет 10 мг.
Тогда, подставляя значения в формулу, получаем:
Vсп = 1 мкмоль/мин / 10 мг = 0,1 мкмоль/(мин*мг).
Таким образом, удельная активность фермента составляет 0,1 мкмоль/(мин*мг).
2) Влияние изменения рН инкубационной смеси (pH 5,0):
При изменении рН инкубационной смеси возможно изменение активности фермента. В данной задаче не указано, как именно изменится активность. Однако, обычно изменение рН влияет на активность фермента, так как ферментативные реакции обычно совершаются в определенном диапазоне рН, который оптимален для данного фермента. В случае изменения рН в сторону щелочной среды (рН больше 7), активность фермента может возрасти, а при изменении в сторону кислотной среды (рН меньше 7) - уменьшиться.
3) Влияние снижения концентрации НАД+:
В задаче указано, что необходимо снизить концентрацию НАД+. Изменение концентрации НАД+ может влиять на активность фермента, так как НАД+ является кофактором для работы лактатдегидрогеназы. В данном случае, снижение концентрации НАД+ может привести к снижению активности фермента, так как уменьшение концентрации кофактора может ограничить катализ реакции превращения пирувата в лактат.
4) Влияние повышения температуры среды до 75°С:
Повышение температуры среды может влиять на активность фермента. Обычно, ферменты имеют оптимальную температуру работы. Повышение температуры выше оптимальной может привести к денатурации фермента и его потере активности. В данной задаче температура повышается до 75°С, что значительно превышает оптимальную температуру для большинства ферментов. Поэтому можно предположить, что повышение температуры может снизить активность фермента.
5) Влияние добавления ингибитора лактатдегидрогеназы:
Если в среду, где проводится реакция, добавить ингибитор лактатдегидрогеназы, то это приведет к блокировке активности фермента, так как ингибитор будет взаимодействовать с активным центром фермента, не позволяя ему катализировать реакцию превращения пирувата в лактат.
Таким образом, изменение рН, концентрации НАД+, температуры среды и добавление ингибитора могут оказывать различное влияние на активность фермента и приводить к её изменению.