116. Glukoamylaza przekształca 1 mol S w P w czasie 2 s. Ile wynosi jej aktywność wyrażona w jednostkach standardowych? Przedstaw katalizowaną reakcję na wzorach półstrukturalnych.

Ile moli przekształca w czasie 1minuty:

1mol substratu - 2s

x - 60s

x = 30mol = 30000000µmol w czasie 1 min

Odp. 30000000µmol/min = 30000000U

117. V_max reakcji enzymatycznej katalizowanej przez 10 ml enzymu o stężeniu 5 mg/ml wynosi 600 μmol/min. Masa cząsteczkowa enzymu wynosi 250 000. Oblicz jego aktywność molekularną.

Aktywność molekularna: U/µmol lub kat/mol

Jednostka standardowa: U = µmol/min

5mg enzymu - 1ml

x - 10ml

x = 50mg enzymu w 10ml

Ile moli enzymu w 10ml:

1mol - 250000g

x - 0,05g

x = 0,2 ⋅ 10⁶ mola = 0,2µmola enzymu

Ile µmoli substratu przekształci 1 µmol enzymu:

0,2 µmole enzymu - 600µmol/min

1µmol - x

x = 3000(µmol/min)/ µmol = 3000U/µmol

Ile katali:

1kat - 6 ⋅ 10⁷U

x - 3000U/µmol = 3000 ⋅ 10⁶U/mol

x = 50kat/mol

Odp. 3000U/ µmol lub 50kat/mol.

118. 10 mg enzymu o masie 25 kDa przekształca 4 mol S w P w czasie 2 s. Ile wynosi aktywność właściwa i molekularna tego enzymu?

Aktywność właściwa: U/mg

Aktywność molekularna: U/µmol lub kat/mol

Ile przekształca w czasie 1minuty:

4mole - 2s

x - 60s

x = 120moli substratu na 1min

Ile moli substratu przekształca w czasie 1min 1mg enzymu:

10mg - 120 ⋅10⁶ µmol/min

1mg - x

x = 12 ⋅ 10⁶ U/mg (aktywność właściwa)

10mg to ile moli enzymu:

1mol - 25000g = 25000 ⋅ 10³ mg

x - 10mg

x = 4 ⋅ 10^-7mola = 0,4µmola

Ile substratu przekształca 1 µmol enzymu w czasie 1 minuty:

0,4µmola - 120 ⋅ 10⁶ µmola/min

1µmol - x

x = 300 ⋅ 10⁶ (µmola/min)/µmol = 300 ⋅ 10⁶ U/ µmol

(aktywność molekularna)

Odp. Aktywność właściwa: 12 ⋅ 10⁶ U/mg, aktywność molekularna: 300 ⋅ 10⁶ U/ µmol.

119. Wyznacz aktywność preparatu α-amylazy jeżeli upłynnienie 10ml 2% kleiku skrobiowego nastąpiło po 15 minutach działania 1ml preparatu 2500x rozcieńczonego. Ile należy użyć tego preparatu aby upłynnić 2,5 kg skrobi w czasie 30 minut?

Ile gramów skrobi w 10ml:

2g - 100ml

x - 10ml

x = 0,2g skrobi w 10ml roztworu

Ile skrobi enzym przekształci w czasie 1 minuty:

0,2g - 15min

x - 1min

x = 0,013g

Ile przekształci stężony preparat:

0,013g ⋅ 2500 = 32,5g skrobi

32,5g skrobi ile to moli:

1mol - 162g

x - 32,5g

x = 0,2006172mola = 200617,28 (µmola/min)/1ml

Ile należy użyć tego preparatu aby upłynnić 2,5 kg skrobi w czasie 30 minut?

0,2g - 15min

x - 30min

x = 0,4g skrobi

Ile ml rozcieńczonego preparatu należy użyć:

0,4g - 1ml

2500g - x

x = 6250ml rozcieńczonego preparatu

Ile należy użyć stężonego preparatu:

6250ml : 2500 = 2,5ml stężonego preparatu

* Jednostka aktywności α-amylazy (AmU) została zdefiniowana jako ilość gramów skrobi rozpuszczalnej rozłożonej przez 1ml enzymu (preparatu) w ciągu 1 godziny w optymalnych warunkach reakcji.

Odp. 1ml preparatu α-amylazy zhydrolizuje 200617,28 µmol wiązań skrobi w czasie 1 minuty w warunkach analizy. Do upłynnienia 2,5kg skrobi należy użyć 6250ml rozcieńczonego preparatu, lub 2,5ml stężonego preparatu.

120. W celu wyznaczenia aktywności preparatu enzymatycznego glukoamylazy pobrano 1ml 2% roztworu skrobi i 0,5ml preparatu enzymatycznego rozcieńczonego 25 000x. Reakcję prowadzono dokładnie 30 minut. Po tym czasie oznaczono ilość powstałego produktu stosując metodę spektrofotometryczną z DNS (kwasem dinitrosalicylowym). Po odjęciu absorbancji próby kontrolnej z krzywej wzorcowej odczytano wynik 87mg%. Oblicz:

1. Ilość mg produktu powstałego w czasie opisanej analizy

2. Zapisz równanie opisanej reakcji stosując wzory półstrukturalne i podaj ile mg substratu przereagowało w czasie tej reakcji.

3. Oblicz aktywność preparatu wynik podaj w jednostkach międzynarodowych U na ml stężonego preparatu.

Ad a)

87mg - 100ml

x - 1,5ml

x = 1,305mg - powstanie glukozy w próbce

Ad b)

162g skrobi - 180g glukozy

(substrat) (produkt)

x - 0,001305g glukozy

x = 1,1745mg substratu

Ad c)

Ile powstanie glukozy przy użyciu 0,5ml stężonego preparatu enzymatycznego:

1,305mg ⋅ 25000 = 32625mg glukozy

Ile powstanie glukozy przy użyciu 1ml stężonego preparatu enzymatycznego:

32625mg ⋅ 2 = 65250mg glukozy

Ile powstanie glukozy w czasie 1 minuty:

65250mg glukozy - 30min reakcji

x - 1min

x = 2175mg glukozy w czasie 1min

Ile moli glukozy powstanie w czasie 1 min:

1mol glukozy - 180g

x - 2,175g

x = 12083,33µmola glukozy

12083,33(µmola/min)/ml = 12083,33U/ml

* Jednostkę aktywności amylolitycznej (AmU) zdefiniowano jako ilość µmol wiązań zhydrolizowanych przez 1ml enzymu w czasie 1min w warunkach analizy.

Odp. 1ml preparatu enzymatycznego glukoamylazy zhydrolizuje 12083,33µmoli wiązań (skrobi) w czasie 1min.

1

---