Ein Enzym ist ein Protein, das chemische Reaktionen katalysiert (beschleunigt). Die optimale Temperatur der meisten Enzyme oder die Temperatur, bei der Enzyme Reaktionen am besten unterstützen, liegt zwischen 35 und 40 Grad Celsius. Eine Erhöhung der Temperatur in diesem Fenster erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit, da sie Moleküle anregt und die Geschwindigkeit erhöht, mit der Enzyme / Reaktanten kollidieren und reagieren, um ein Produkt herzustellen. Wenn Sie jedoch die Temperatur zu stark erhöhen, kann das Enzym denaturiert werden und seine Funktion beeinträchtigen.
Bestimmen Sie die optimale Enzymtemperatur, indem Sie die Reaktion in unendlichen Mengen erhitzen und kleine Proben der Reaktion entnehmen, um festzustellen, wann die maximale Geschwindigkeit der Produktherstellung erreicht ist.
Wählen Sie eine Methode. Bestimmen Sie, wie Sie die Konzentration Ihres Produkts an verschiedenen Punkten des Experiments messen möchten. Beispielsweise können Sie die Konzentration vieler Produkte mit einem Spektrophotometer messen und die Konzentration aus der Extinktion oder durch Messen der Fluoreszenz und Berechnen der Konzentration aus der Fluoreszenz berechnen.
Bereiten Sie Ihr Experiment vor. Platzieren Sie die Reaktanten und das Enzym in einem kleinen Behälter mit einem Deckel, z. B. einem Szintillationsfläschchen. Die Reaktion beginnt. Stellen Sie das Szintillationsfläschchen in ein größeres Becherglas mit Wasser von Raumtemperatur. Stellen Sie den Becher auf eine Heizplatte. Stellen Sie ein Thermometer in den Becher. Auf diese Weise können Sie die Reaktionstemperatur an verschiedenen Stellen messen.
Nehmen Sie eine 100-Mikroliter-Probe der Reaktion bei Raumtemperatur, etwa 25 Grad Celsius. Schalten Sie die Heizplatte ein. Nehmen Sie bei verschiedenen Temperaturen zwischen 30 und 40 Grad Celsius (30,5, 31, 31,5 usw.) 100 Mikroliter-Proben Ihrer Reaktion.
Bestimmen Sie die Konzentration Ihres Produkts bei jeder Temperatur. Wenn die Temperatur über 40 Grad Celsius steigt, nimmt die Geschwindigkeit ab, mit der das Substrat in Produkt umgewandelt wird, da das Enzym denaturiert. Der Punkt, an dem das Produkt mit maximaler Geschwindigkeit hergestellt wird, ist der Punkt, an dem die Temperatur optimal ist.