5.2. Визначення залежності дії ферментів від температури і рН середовища

Ферменти чутливі до температури. Температура, при якій фермент має максимальну активність, називається оптимальною температурою ферменту. Температурний оптимум дії більшості ферментів тваринного походження складає 37–50°С, а рослинного – 40–60°С. При нагріванні вище оптимальної температури активність ферментів знижується і при 80°С більшість ферментів інактивується внаслідок денатурації. При температурах нижче 0°С дія ферментів уповільнюється.

Ферменти чутливі до рН середовища. Концентрація водневих іонів діє на активний центр ферментів, на ступінь його іонізації, а також на іонізацію субстрату, фермент-субстратного комплексу і продуктів реакції. Це впливає на структуру, стан ферментного білка і швидкість реакції. Для кожного ферменту існує оптимальне значення рН. Незначне відхилення рН від оптимального значення уповільнює або зупиняє дію ферментів.

Оптимальні значення рН для деяких ферментів
Пепсин	1,5 – 2,2		Мальтаза (дріжджі)	6,7 – 7,2
Каталаза	4,4 – 4,7		Уреаза	7,0
Сахароза (дріжджі)	4,6 – 5,0		Амілаза солоду	4,4 – 4,7
Ліпаза (насіння рицини)	4,7 – 5,0		Трипсин	7,0 – 7,8
Амілаза слини	6,8		Аргіназа	9,5 – 9,9

Принцип методу грунтується на різному забарвленні розчину крохмалю йодом, яке залежить від ступеня його гідролізу амілазою при різних значеннях температури і рН середовища.

Хід роботи. В чотири пробірки наливають по 5 мл 0,1%-го розчину крохмалю. Пробірки витримують по 10 хв. при відповідних температурах: першу і четверту – при 20°С, другу – при 0°С, третю – при 37°С. Потім у першу, другу і третю пробірки додають по 1 мл солоду, а в четверту – 1 мл цього ж розчину солоду, але прокип’яченого. Витримують пробірки протягом 30 хв. при цих же температурах і потім додають по 1–2 краплини 1,0%-го розчину йоду в йодиді калію. Забарвлення розчинів у пробірках порівнюють і роблять висновки про вплив температури на дію ферментів.

У три пробірки з 1 мл розбавленої слини чи розчину солоду наливають: в першу – 1 мл 1,0 н. розчину соляної кислоти і 5 мл 0,1%-го розчину крохмалю, в другу – 5 мл 0,1%-го розчину крохмалю, в третю – 1 мл 1,0 н. гідроксиду натрію і 5 мл 0,1%-го розчину крохмалю. Після витримки пробірок при 37°С протягом 30 хв. у них додають, при помішуванні, по 5 краплин розчину йоду в йодиді калію. Порівнюють забарвлення розчинів у пробірках. У пробірках з кислотою і лугом амілаза буде інактивована, і забарвлення розчину не зміниться.

Реактиви: 1. 0,1%-й розчин крохмалю; 2. Розчин солоду або розбавленої водою слини (1:20); 3. 1,0%-й розчин йоду в йодиді калію; 4. 0,1%-й розчин крохмалю в 0,1%-му розчині хлористого натрію; 5. 1.0 н. розчин соляної кислоти; 6. 1,0 н. розчин гідроксиду натрію.