SRP om enzymkinetik i Matematik A og Biologi A

  • STX 3.g
  • SRP (Biologi A, Matematik A)
  • 12
  • 44
  • 11030
  • PDF

SRP om enzymkinetik i Matematik A og Biologi A

I fagene Matematik A og Biologi A er der i dette SRP arbejdet med emnet enzymkinetik.

Emnet er belyst ved en beskrivelse af enzymers opbygning og funktion, og hvordan en enzymkatalyseret proces forløber, begrebet reaktionshastighed og udled Michaelis Menten modellen (MM modellen).

Desuden er der udført et forsøg, hvor enzymaktivitet undersøges.

Til sidst diskuteres betydningen af et muteret ALPL-gen, herunder diagnosticerings- og behandlingsmuligheder.

Opgaveformulering

I særlig relation til alkalisk phosphatase (AP) ønskes en beskrivelse af enzymers opbygning og funktion, og hvordan en enzymkatalyseret proces forløber - omtal herunder hvilke faktorer, der påvirker reaktionshastigheden.

Beskriv begrebet reaktionshastighed og udled Michaelis Menten modellen (MM modellen). Gør endvidere rede for parametrene i ligningen. Inddrag betydningen af substratkoncentrationer.

Udfør et forsøg hvor du undersøger enzymaktivitet. Brug de eksperimentelle resultater til at bestemme parametrene i MM modellen.
På baggrund af ovenstående skal du diskutere betydningen af et muteret ALPL-gen, herunder diagnosticerings- og behandlingsmuligheder

Indhold

Indledning 2
Enzymer – alkalisk phosphatase 2
Enzymers opbygning 4
Forskellige faktorers påvirkningpåreaktionshastigheden 5
Initialhastighed 6
Differentialligninger 7
Michaelis-menten-modellen 8
Udledningaf mm-modellen 8
Forsøg: enzymkinetik for enzymet 'alkalisk fosfatase' 13
Intentionen med forsøget 13
Teori 13
Forsøgets udførelse 14
Metode: spektrofotometri medlambert-beers lov 15
Data 16
Data behandling 17
Diskussion og vurdering 19
Konklusionpåforsøget 21
Mutation i alpl-gen 21
Diagnosticering ogbehandling 22
Fejldiagnosticering 23
Behandling 24
Konklusion 25
Litteraturliste 27
Bilag 29
Bilag1: enzymers klassifikation 29
Bilag2: faktorers påvirkning 29
Bilag3:km-værdier 31
Bilag4: forsøgsvejledning til ”enzymkinetik for enzymet 'alkalisk fosfatase'” 32

Uddrag

Indledning
Vi mennesker har udnyttet enzymers katalyserende funktion længere, end vi har været klar over. Den græske Dionysos fra det antikke Grækenland fremstillede vin ved gæringsprocesser, hvor gær-cellernes enzymer omdannede druernes sukker til alkohol. Enzymer findes i alle levende organis-mer. De findes i planter, dyr, bakterier – eukaryote celler såvel som prokaryote celler, hvor de kata-lyserer metaboliske processer for opretholdelsen af liv.
Da DNA'ets kodende funktion blev opdaget i 1953 af James Watson og Francis Crick, kom be-vidstgørelsen af enzymers funktion, og denne er i stigende grad blevet udnyttet siden, særligt i indu-strien. Også de forskellige enzymers funktioner i vores humane kroppe er i stigende grad blevet klarlagt. Heriblandt har man fundet ud af, at vores DNA indeholder genet ALPL, som koder for dannelsen af enzymet alkalisk phosphatase. Man har fået klarlagt, at dette enzym katalyserer fra-spaltningen af phosphatgrupper. Enzymet syntetiseres særligt i tarm, galde, nyre, livmoder, lever og knogler, men hvordan beskrives enzymkinetikken for alkalisk phosphatase egentlig? Hvilken be-tydning har dets aktivitet for kroppen? Dette handler følgende opgave om, hvor en undersøgelse af emnet 'enzymkinetik' tjener til beskrivelse af alkalisk phosphatases aktivitet.
I det følgende vil alkalisk phosphatase blive undersøgt gennem en grundig redegørelse for AP's samt enzymers generelle opbygning og funktion. Opgaven vil hernæst fokuserer på hvordan aktivi-teten af alkalisk phosphatase matematisk kan beskrives ud fra Michaelis-Menten-modellen, hvilket vil blive illustreret og analyseret i forsøget ”Enzymkinetik for enzymet 'alkalisk phosphatase'”. Derudover vil opgaven diskutere og vurdere aktivitetens betydning, hvor der til sidst vil blive kon-kluderet på enzymkinetikken af alkalisk phosphatase.

Enzymer – alkalisk phosphatase
For at kunne undersøge enzymkinetik må vi først og fremmest forstå, hvad et enzym er. Ifølge Bio-logiens ABc Biokemi er enzymer defineret således: ”Enzymer er katalysatorer i den levende orga-nisme (biokatalysatorer). En katalysator øger en reaktions hastighed uden selv at blive forbrugt”.1 Reaktionerne, som enzymer katalyserer, er metaboliske reaktioner, hvor substrat omdannes til pro-dukt.
Alkalisk fosfatase fraspalter fosfatgrupper for substrater som DNA, RNA, proteiner samt små mo-lekyler indeholdende fosfat. Ofte fjernes fosfaten for at undgå selvligering af substratet. Defosfory-leringen har blandt andet betydning for dannelsen af knoglestrukturer, da pyrofosfat hæmmer dan-nelsen.2 Hvordan en enzymkatalyseret proces fører til bl.a. defosforylering kan illustreres ved en såkaldt Induced Fit-model:

Modellen viser ved E + S, hvordan enzymet er ”designet” til at kunne binde et bestemt substrat – man siger at det passer som nøgle i lås. Substratet bindes i enzymets aktive center. Ofte kræves der her en aktivator i form af divalente positive metalioner, da både enzymets aktive center og substra-tet er negativt ladede. Humant alkalisk fosfatases aktivatorer er fire zinkioner og to magnesiumio-ner.
Enzym-substratkomplekses ses ved ES, hvor vi også kan se, at enzymets struktur har justeret sig efter substratets rummelige struktur. I det næste led er komplekset aktiveret, hvorved substrat om-dannes til produkt. Dette giver enzym-produktkomplekset betegnet med EP, hvor produktet til slut... Køb adgang for at læse mere

SRP om enzymkinetik i Matematik A og Biologi A

[0]
Der er endnu ingen bedømmelser af dette produkt.