Фермены

 Прочитайте текст и выполните задания.

В       настоящее время         наряду       с        другими     видами       топлива для автомобильных двигателей используют так называемый биоэтанол, который получают из биомассы некоторых сельскохозяйственных культур, таких как кукуруза, картофель, пшеница, сахарный тростник. 

При получении биоэтанола растительное сырье измельчают и обрабатывают водяным паром для перевода крахмала в растворимую форму. После этого крахмал подвергают осахариванию – ферментативному гидролизу, в результате чего образуется глюкоза. Брожением глюкозы получают этанол.

1) Для увеличения выхода глюкозы ферментативный гидролиз проводят при некоторых оптимальных значениях температуры и кислотности среды. О выходе глюкозы судят по её концентрации в образующемся растворе (рис. 4) или по количеству гидролизованного крахмала (рис. 5). Результаты экспериментов по определению оптимальных температуры и кислотности среды гидролиза крахмала с участием некоторого фермента показаны на графиках.

Рис. 4. Влияние температуры на выход глюкозы  при ферментативном гидролизе крахмала

Рис. 5. Влияние кислотности среды на выход глюкозы  при ферментативном гидролизе крахмала

На основании данных графиков определите оптимальные значения температуры и кислотности среды (рН) для достижения максимального выхода глюкозы в процессе гидролиза крахмала с участием исследуемого фермента.

Оптимальное значение температуры составляет __________________ ^оС.

Оптимальное значение рН равно ________________________________ .

Ответ. Оптимальное значение температуры составляет 40-45 ^оС; оптимальное значение рН равно 5.

2. Прочитайте текст и выполните задания.

Каталитическая активность некоторого фермента в процессе гидролиза крахмала при различных температурах представлена на графике (рис. 6).

Рис. 6. Зависимость активности фермента в процессе гидролиза  крахмала от температуры

Объясните характер изменения каталитической активности фермента при повышении температуры от 10 до 50 ^оС.   

Ответ. Каталитическая активность ферментов значительно зависит от температуры. При низкой температуре (на графике в интервале 10-20 ^оС) ферментативные реакции протекают с малой скоростью, то есть ферменты проявляют малую активность. При повышении температуры каталитическая активность ферментов возрастает до некоторого оптимального значения (на графике в интервале 40-45 ^оС), после чего резко падает, так как ферменты теряют свою каталитическую активность вследствие необратимого изменения белковой структуры.