C.1.1 · אנזימים ומטבוליזם

חומר זה מכסה נושאי SL נבחרים לקורס שנבחן לראשונה ב-2025; אינו מהווה את כל תוכנית הלימודים.

תנאי מקדימים: לקרוא את הכמויות והיחידות המצוינות, ולהשתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה.

הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.

מה would explain this observation?

• אנזים פועל במהירות בטמפרטורה מסוימת ובאיטיות בטמפרטורה אחרת. חימום יכול להגדיל את מספר ההתנגשויות המוצלחות, אך חימום יתר עלול לשנות את האתר הפעיל.

בנה את המודל

• אנזימה היא קטליזטור ביולוגי.
• השרת נקשר באתר פעיל שממנו העיצוב והמאפיינים הכימיים תומכים בתגובה.
• הקטליזטור מגדיל את הקצב מבלי להישחק בסך הכל.
• אנזימה: קטליזטור ביולוגי.
• דינצורציה: שינוי מבני שמשב את הפונקציה.

בחר עדויות שיכולות לבחון אותו

• מדוד קצב באמצעות מוצר שנוצר ליחידת זמן או באמצעות נקודת סיום קבועה.
• לבדיקת נקודת סיום, 1/זמן הוא מקדם החלפה לקצב אם אותו כמות של שינוי במוצר או בשרת מגדירה את נקודת הסיום בכל פעם.

במעבדה: לעיכול עמילן, השווה טמפרטורה בין האנזימה לעמילן באמבט מים, שלוט ב-pH באמצעות חומר בופר, ערבבו נפחים נמדדים ובדקו דגימות עם יוד בתדירות קבועה. השתמשו בכיפה נקייה לכל בדיקה. אל תכניסו יוד לתערובת התגובה.

עבוד מכמויות ידועות

• נתון: נקודת הסיום מושגת לאחר 40 שניות.
• השתמשו במקדם החלפה = 1/זמן.
• מקדם החלפה = 1/40 = 0.025 לשנייה.
• ב-20 שניות המקדם הוא 0.050 לשנייה, פי שניים גדול יותר.
• השוואה זו תקפה רק אם נשתמש באותה נקודת סיום ובאותה ריכוז התחלתי.

תורך: נקודת סוף קבועה לוקחת 50 שניות. חשב את מקדם הקצב 1/זמן.

בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה

• אופטימום הוא ספציפי לאנזים ולתנאים.
• טמפרטורה נמוכה לרוב מאטה את התגובה; היא אינה בהכרח גורמת לדניצורציה של האנזים.
• מרווחי נקודת סיום מגבילים את הדיוק.

אינו נכון: טמפרטורה נמוכה תמיד מדגורצית חלבון לצמיתות. טמפרטורה נמוכה בדרך כלל רק מאטה את החלבון מכיוון שמולקולות מתנגשות פחות לעיתים; האתר הפעיל אינו משתנה והחימום מחזיר פעילות. דגורציה היא שינוי מבני הנגרם מחום יתר או pH קיצוני, ולא תוצאה מובטחת מהקרירה.

מפת מושגים:

• אנזימה היא קטליזטור ביולוגי.
• מדוד קצב באמצעות מוצר שנוצר ליחידת זמן או באמצעות נקודת סיום קבועה.
• שים לב: אופטימום הוא ספציפי לחלבון ולתנאים.

כתבו על בסיס מקדם קצב של 0.025 לשנייה

• נקודת סיום קבועה לוקחת 40 שניות.
• מקדם הקצב הוא 1 חלקי זמן. טמפרטורה נמוכה בדרך כלל מאטה אנזים, אך אינה מביאה לו כושר פעילות צמיתי לצמיתות.