Ферменты 10 класс

Функции белков
Строительная
Каталитическая,
или ферментативная

Защитная
Двигательная
Транспортная

Регуляторная - гормоны
Инсулин – регулирует содержание глюкозы в крови
Энергетическая(1г белка- 17,6 кДж)

ВОПРОСЫ:
Каково происхождение слова «фермент» ?
Кем впервые были открыты ферменты?
Какими особенностями обладают ферменты?
Свойства ферментов ?
Классификация ферментов.
Каков принцип действия ферментов?
Практическое значение ферментов.
Исследование фермента - каталазы

Русский физиолог И.П.Павлов
назвал ферменты «Носителями жизни».
Объясните справедливость этих слов.
История открытия
Впервые ферменты были открыты русским химиком К.С.Кирхгофом в 1814 году.

От латинского «ферментум»
- закваска.
специальные белки,
присутствующие во всех
живых клетках и играющие
роль биологических катализаторов.
Через их посредство реализуется
генетическая информация и
осуществляются все процессы обмена
веществ и энергии в живых организмах.

Они значительно эффективнее (в 1014 – 1015 раз) небиологических катализаторов.
Высокая специфичность их действия.
Особенности ферментов:
Ферменты не капризны,
однако каждая ферментативная
реакция наиболее быстро
протекает при строго
определенном значении PH и t° C

3.Ферменты – белки, при кипячении разрушаются и теряют свои ферментативные свойства.
1. Ферменты – катализаторы и поэтому могут ускорять определенные процессы.
2. Ферменты действуют на определенные
субстраты (вещества).
Свойства ферментов

Свойства пищеварительных ферментов
Ферменты слюны действуют на
сложные углеводы, они превращают
крахмал в глюкозу: крахмал
нерастворим,он не может
всасываться в кровь, а глюкоза может.
Ферменты ротовой полости действуют в слабощелочной или нейтральной среде, ферменты желудка – в кислой, кишечные ферменты – в слабощелочной среде.
Ферменты слюны действуют на крахмал, ферменты желудочного сока – на белки, ферменты кишечного сока – на белки, жиры, углеводы. Они расщепляют эти вещества до продуктов, способных всосаться в кровь или лимфу.

Ферменты
Простые
.
Сложные

Принцип действия ферментов
Фермент и субстрат должны подходить
друг к другу «как ключ к замку»

Образование комплекса фермент - субстрат

Практическое применение
Алмазы.

Протеазы(расщепляют белки)
Папаин
.

Фицин
Смывание желатина
с использованной
пленки для того,
чтобы извлечь
находящееся в нем
серебро
Трипсин
Пищевая - производство продуктов для детского питания
Ренин
Сыроварение - свертывание молока
(получение сгустка казеина)

Пепсин
Каталаза

Бактериальные протеазы

2 часть – исследование
« Фермент - каталаза»
Цель:
Выяснить содержание и роль ферментов в клетках.
Сравнить активность фермента в живых и мертвых тканях растений и животных.
Обосновать значение фермента каталазы в клетках растений и животных.

Оборудование:
Свежий 3% раствор пероксида водорода, чашка Петри, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных(кусочки сырой и вареной печени), речной песок,ступка, пестик.

Ход работы
Теоретическая часть. Одна из важнейших функций белков – каталитическая. Биологический катализатор (фермент) ускоряет все биохимические процессы в организме. Вещество, на которое воздействует фермент называется субстратом. Структура молекулы фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу, этим объясняется специфичность действия ферментов. Каталитическая функция белка связана с его третичной структурой. Каталитической активностью обладает лишь определенный участок молекулы фермента называемый активным центром.
Под влиянием различных факторов изменяется структура молекулы белка, ее конфигурация и фермент могут терять свою активность. Примером влияния на биохимическом процессе в организме является фермент каталаза.

Ферменты содержатся в каждой животной и растительной клетках
Большая часть ферментов связана с определенными клеточными структурами (ядро, цитоплазма, пластиды, лизосомы и т. д.), где и осуществляется их функция. Каталаза содержится в микротельцах (пероксисомах). Эти тельца имеют овальную форму, зернистую структуру, находятся в цитоплазме.
Пероксисомы имеют размеры 0,3–1,5 мкм
и содержат внутри кристаллические ферменты

Фермент каталаза катализирует расщепление пероксида водорода (Н2О2) с образованием молекул воды и кислорода.
Расщепляя Н2О2, каталаза играет защитную роль. Она обезвреживает ядовитое вещество (пероксид водорода), которое непрерывно образуется в клетке в процессе жизнедеятельности. Активность фермента очень высока: при 0 °С – 1 молекула катализатора разлагает за 1 секунду до 40 000 молекул Н2О2.

1 – речной песок
1.Приготовьте пять чашек Петри и пронумеруйте их
2. Поместите:
2 – сырая печень
3 – вареная печень
4 – сырой картофель
5 – вареный картофель
Практическая часть:

3.Капнуть на каждую пробу 1–2 капли пероксида водорода. Пронаблюдать что происходит
4. Сравнить активность вареной и сырой растительной и животной тканей.
5. Представьте результаты исследования, согласно пунктам:
- ответьте на вопросы?
- практическую часть оформите в виде таблицы №1.

1. Что такое ферменты? Перечислите свойства ферментов.
2. В чем выражается специфичность ферментов?
3. Что лежит в основе механизма взаимодействия субстрата и фермента?
4. Какова роль фермента каталазы в клетках?
5.Чем обусловлено расщепление пероксида водорода в пробирках с кусочками сырой печени, сырого картофеля.
6.Какие уровни организации молекулы белка-фермента каталазы разрушаются при варке картофеля и печени в опыте и разрыв каких молекулярных связей привел к денатурации этого белка?
7.Почему расщепление пероксида водорода в пробирках с кусочками вареного картофеля и печени, а также в пробирке с песком не наблюдалось?

Таблица 1 Результаты исследования