Дано: время полного разложения пероксида водорода при 18 °C - 310 лет, время разложения пероксида водорода в присутствии ионов Fe3+ - 2 ч 46 мин, время разложения пероксида водорода в присутствии фермента каталазы - 1 с.
Найти: сравнить скорости реакций и оценить активность фермента каталазы.
Решение:
Скорость реакции можно определить по формуле:
v = 1/t,
где v - скорость реакции, t - время реакции.
Для реакции разложения пероксида водорода при 18 °C:
v = 1/310 лет = 9,3 × 10^-10 лет^-1
Для реакции разложения пероксида водорода в присутствии ионов Fe3+:
v = 1/(2 ч 46 мин) = 1,5 × 10^-4 мин^-1 = 2,5 × 10^-6 с^-1
Для реакции разложения пероксида водорода в присутствии фермента каталазы:
v = 1/1 с = 1 с^-1
Таким образом, скорость реакции разложения пероксида водорода в присутствии ионов Fe3+ на 2700 раз выше, чем при 18 °C, а скорость реакции в присутствии фермента каталазы на 9,3 × 10^8 раз выше, чем при 18 °C.
Оценить активность фермента каталазы можно с помощью единиц катализа. Один катал (kat) определяется как количество фермента, которое катализирует реакцию превращения 1 моля субстрата в продукт в течение 1 секунды. Таким образом, если скорость реакции в присутствии фермента каталазы 1 с^-1, то активность фермента составляет 1 кат/моль.
Ответ: скорость реакции разложения пероксида водорода в присутствии ионов Fe3+ на 2700 раз выше, чем при 18 °C, а скорость реакции в присутствии фермента каталазы на 9,3 × 10^8 раз выше, чем при 18 °C. Активность фермента каталазы составляет 1 кат/моль.