SRO om enzymkinetik og nedbrydning af laktose i Bioteknologi og Matematik

INDLEDNING

Laktoseintolerence er en udbredt sygdom blandt mange mennesker. De er ude af stand til at nedbryde molekylet laktose, der er et indholdsstof i mælkeprodukter. Indtagelse af laktose gør disse mennesker syge og dårlige. Laktosen nedbrydes af enzymet laktase. For disse mennesker vil det være en lettelse at kunne indtage dette enzym, så de kan spise og drikke produkter med laktose i, uden derefter at lide under smerter og ubehag. Formålet med denne opgave er at påvise, at laktase kan hjælpe laktoseintolerante mennesker med at nedbryde molekylet, så de derfor er i stand til at spise mælkeprodukter. Ydermere er formålet at finde den optimale koncentration af substrat , som laktase kan nedbryde. Denne findes ud fra en Michaelis-Menten model, der beskriver reaktionshastigheden som en funktion af substratkoncentrationen. Forskriften for Michaelis-Menten modellen ser sådan ud   Den maksimale reaktionshastighed, v , og Michaelis-Menten konstanten, K , er to vigtige værdier for modellen. Formålet med opgaven er yderligere at udregne disse værdier ved hjælp af forsøgsdata samt at udlede formlen for v.

ENZYMER

I menneskekroppen er alle processer styret af enzymer. Enzymerne er specifikke og styrer hver især deres egen proces. Enzymer katalyserer (optimerer) processer – f.eks. nedbrydning af indholdsstoffer i mad, mørning af kød eller opbygning af muskler; altså de øger den hastighed, hvormed disse processer foregår. Trods enzymer kan optimere en proces’ hastighed med op til flere millioner gange, så forbruges enzymet ikke selv i processen. Enzymet kan altså blive ved med at fungere, selv efter at det er brugt én gang.

S i d e 5 | 19 Enzymer kan indgå i to forskellige typer processer – anabolske og katabolske. Anabolske processer er processer, hvor noget bliver bygget op f.eks. muskelopbygning. Katabolske processer er processer, hvor noget bliver brudt ned f.eks. nedbrydning af enzymet laktose. Enzymer er opbygget af lange proteinkæder, der består af mange forskellige aminosyrer. Et enzym består af en amin, en carboxylsyregruppe samt en radikal. Radikalerne er forskellige, og de definerer, hvilket enzym, der er tale om. Gældende er, at alle enzymer er proteiner, men ikke alle proteiner er enzymer. Aminosyrerne, der danner proteinkæden, foldes sammen til et molekyle med form som en kugle, hvor der i en del af molekylet er en fordybning, denne fordybning kaldes enzymets aktive center. I denne fordybning passer kun ét bestemt substrat , nemlig det som det givne enzym kan omdanne.

Enzymkatalyserede processer foregår ved en vis hastighed, kaldet …