Курсовая работа кинетика ферментативных реакций

3.3 Номограммные линейки, удобные для определения начальной скорости

Значительную трудоёмкость определений начальной скорости в методе касательных составляет подсчёт отношений изменения концентраций реагентов (Δ[S]) за единицу времени (Δt), т.е. выражение v₀ в М/мин из условий, что

v ₀ = lim Δ[S] / Δt, при, t 0.

На практике такая процедура складывается обычно из трех-четырех отдельных операций: проводят касательную к начальному участку кривой хода реакции, затем подсчитывают число единиц регистрируемой величины (оптическая плотность, угол вращения и т.п.), приходящихся на определенный интервал времени, приводят это к единице времени и, наконец, делают пересчет показаний самописца на изменение концентраций реагента за 1 мин (М/мин). Предлагаемые два типа номограммной линейки позволяют упростить эту процедуру.

Прямоугольная линейка. v₀ есть отношение Δ[S]/Δt, т.е. tg ά, где ά – угол наклона касательной к оси времени t. Эта же касательная является и гипотенузой соответствующего прямоугольного треугольника с катетами [S] иt. Чем больше v₀, тем круче наклон касательной. Следовательно, если мы ограничимся определенным интервалом времени, например 1 мин, то получим серию прямоугольных треугольников с разной величиной катета [S] (в действительности разной величиной v₀). Если же проградуировать оба катета: горизонтальный – в единицах отсчета времени (1 мин), а вертикальный– в единицах изменения концентраций реагента, например в миллимолях (мМ), и нанести полученные отрезки на подходящий формат из прозрачного материала (оргстекло толщиной около 2 мм), то можно получить удобную линейку для определения начальных скоростей реакций. Все цифры и линии наносятся на обратной стороне линейки, чтобы исключить погрешности на параллакс при определениях v₀.
Процедура определения v₀ сокращается в этом случае до двух простых операций: к начальному участку кинетической кривой t проводят касательную 2 и совмещают нулевую точку горизонтального катета t линейки с началом касательной, продолжение касательной пересечет теперь шкалу концентраций [S] в точке, определяющей значение v₀ в М/мин (при горизонтальном положении катета t на. Никаких дополнительных операций больше не требуется. [4]
Дуговая линейка. Процедуру определения v₀ можно упростить до одной операции, если шкалу концентраций отложить по дуге определенного радиуса.
На пластинку из прозрачного материала наносят прямую («базисную») линию 2 (все цифры и линии также наносят на обратной стороне линейки) и из нулевой точки (t=0, мин) этой линии радиусом, равным длине катета t=1 мин [, проводят дугу [S], сверху вниз по которой откладывают шкалу изменения концентраций реагента (например, субстрата в мМ).
Процедура определения v₀ сводится в этом случае к одной операции. На кинетическую кривую 1 накладывают линейку так, чтобы ее «базисная» линия 2 к начальному участку кривой 1, а нулевая точка (0) этой базисной линии находилась на одной из горизонтальных линий 3 бумаги самописца. Продолжение этой горизонтальной линии в таком случае пересечет шкалу концентраций расщепляемого субстрата (дуга [S]) в точке, определяющей значение v₀ в М/мин. Никаких дополнительных операций и в данном случае больше не требуется. [4]
Описанные типы линеек, устройство к спектрофотометру и рН-метру в течение ряда лет используются для определения начальных скоростей реакций (v₀), при исследовании субстратной специфичности ферментов, для спектрофотометрического титрования и т.п.