Ферменты. Местонахождение ферментов в организме

Содержание

Слайд 2

Местонахождение ферментов в организме

В клетке часть ферментов находится в цитоплазме, но

Местонахождение ферментов в организме В клетке часть ферментов находится в цитоплазме, но
в основном ферменты связаны с определенными клеточными структурами.
В ядре, например, находятся ферменты, ответственные за репликацию — синтез ДНК и за ее транскрипцию — образование РНК .

ДНК-лигаза

Слайд 3

В 1833 французскими химиками А. Пайеном и Ж. Персо впервые из прорастающих

В 1833 французскими химиками А. Пайеном и Ж. Персо впервые из прорастающих
зерен ячменя было выделено активное вещество, осуществляющее превращение крахмала в сахар и получившее название диастазы(амилазы).

Слайд 4

Дискуссия Либиха и Пастера о природе брожения была разрешена в 1897 Э.Бухнером,

Дискуссия Либиха и Пастера о природе брожения была разрешена в 1897 Э.Бухнером,
который, растирая дрожжи с инфузорной землёй, выделил из них бесклеточный растворимый ферментный препарат (зимазу), вызывавший спиртовое брожение. Открытие Бухнера утвердило материалистическое понимание природы брожений.

Слайд 5

Ферменты

Ферменты - это белковые вещества, играющие очень важную роль в различных биохимических

Ферменты Ферменты - это белковые вещества, играющие очень важную роль в различных
процессах в организме.
Они необходимы для переваривания пищевых продуктов, стимуляции деятельности головного мозга, процессов энергообеспечения клеток, восстановления органов и тканей.
Функция каждого из ферментов уникальна, т.е. каждый фермент активизирует только один биохимический процесс.
В связи с этим в организме существует огромное количествo энзимов.

Слайд 6

Общая характеристика ферментов

Ферменты

Однокомпонентные,
состоящие исключительно из белка

Двухкомпонентные,
состоящие из белка, называемого апоферментом, и небелковой

Общая характеристика ферментов Ферменты Однокомпонентные, состоящие исключительно из белка Двухкомпонентные, состоящие из
части, называемой простетической группой.

Слайд 7

Размеры ферментов и их строение.

Молекулярная масса ферментов, лежит в пределах 10 тыс.

Размеры ферментов и их строение. Молекулярная масса ферментов, лежит в пределах 10
- 1 млн.
Они могут состоять из одной или нескольких полипептидных цепей и могут быть представлены сложными белками.

Слайд 8

Пищеварительные ферменты

Различают три основные категории таких ферментов: амилаза, протеазы, липаза.
Амилаза

Пищеварительные ферменты Различают три основные категории таких ферментов: амилаза, протеазы, липаза. Амилаза
расщепляет углеводы и находится в слюне, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника. Различные виды амилазы расщепляют различные сахара.
Протеазы, находящиеся в желудочном соке, панкреатическом секрете и в содержимом кишечника, помогают переваривать белки.
Липаза, находящаяся в желудочном соке и панкреатическом секрете, расщепляет жиры.

Слайд 9

Функции ферментов

Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях,

Функции ферментов Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях,
протекающих в живых организмах — ими катализируется около 4000 биореакций.
Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.

Слайд 10

Функции ферментов

В зависимости от того, какие виды реакций организма катализируют ферменты, они

Функции ферментов В зависимости от того, какие виды реакций организма катализируют ферменты,
выполняют различные функции.
Чаще всего их подразделяют на две основные группы: пищеварительные и метаболические.
Пищеварительные ферменты выделяются в желудочно-кишечном тракте, разрушают питательные вещества, способствуя их абсорбции в системный кровоток.
Метаболические ферменты катализируют биохимические процессы внутри клеток.

Слайд 11

Метаболические ферменты

Метаболическими ферментами являются пепсин, трипсин, реннин, панкреатин и химотрипсин.
Помимо

Метаболические ферменты Метаболическими ферментами являются пепсин, трипсин, реннин, панкреатин и химотрипсин. Помимо
улучшения пищеварения, эти ферменты оказывают противовоспалительное действие.
Панкреатин используют при ферментной недостаточности поджелудочной железы, нарушениях пищеварения, пищевой аллергии, аутоиммунных заболеваниях, вирусных инфекциях и спортивных травмах.

Слайд 12

Свойства ферментов

Важнейшим свойством ферментов является преимущественное течение одной из нескольких теоретически

Свойства ферментов Важнейшим свойством ферментов является преимущественное течение одной из нескольких теоретически
возможных реакций.
В зависимости от условий ферменты способны катализировать как прямую так и обратную реакцию. Это свойство ферментов имеет большое практическое значение.

Слайд 13

Свойства ферментов

Другое важнейшее свойство ферментов - термолабильность, т. е. высокая чувствительность к

Свойства ферментов Другое важнейшее свойство ферментов - термолабильность, т. е. высокая чувствительность
изменениям температуры.
Так как ферменты являются белками, то для большинства из них температура свыше 70° C приводит к денатурации и потере активности.
При увеличении температуры до 10° С реакция ускоряется в 2-3 раза, а при температурах близких к 0° С скорость ферментативных реакций замедляется до минимума.

Слайд 14

Свойства ферментов

Следующим важным свойством является то, что ферменты находятся в тканях и

Свойства ферментов Следующим важным свойством является то, что ферменты находятся в тканях
клетках в неактивной форме (проферменте).
Классическими его примерами являются неактивные формы пепсина и трипсина. Существование неактивных форм ферментов имеет большое биологическое значение. Если бы пепсин вырабатывался сразу в активной форме, то пепсин "переваривал" стенку желудка, т. е. желудок "переваривал" сам себя.

Слайд 15

Классификация ферментов

1. Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2H2O2 →

Классификация ферментов 1. Оксидоредуктазы - ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции, например каталаза: 2H2O2
O2 +2H2O
2. Трансферазы - ферменты, катализирующие перенос атомов или радикалов.

Слайд 16

Классификация ферментов

3. Гидролазы - ферменты, разрывающие внутримолекулярные связи путем присоединения молекул воды,

Классификация ферментов 3. Гидролазы - ферменты, разрывающие внутримолекулярные связи путем присоединения молекул
например фосфатаза:            
             OH
R - O - P = O + H2O → ROH + H3PO4            
          OH

Слайд 17

Классификация ферментов

4. Лиазы - ферменты, отщепляющие от субстрата ту или иную группу

Классификация ферментов 4. Лиазы - ферменты, отщепляющие от субстрата ту или иную
без присоединения воды, негидролитическим путем.
Например: отщепление карбоксильной группы декарбоксилазой:                                
                 O O
// ||
CH3 - C - C → CO2 + CH3 - C
||    \ \
         O  OH H

Слайд 18

Классификация ферментов

5. Изомеразы - ферменты, катализирующие превращение одного изомера в другой:
глюкозо-6-фосфат

Классификация ферментов 5. Изомеразы - ферменты, катализирующие превращение одного изомера в другой:
→ глюкозо-1-фосфат  
6. Синтетазы - ферменты, катализирующие реакции синтеза.

Слайд 19

Специфичность и механизм действия ферментов

Действие ферментов, строго специфично и зависит от

Специфичность и механизм действия ферментов Действие ферментов, строго специфично и зависит от
строения субстрата, на который фермент действует.
Прекрасным примером такой зависимости служит катализируемая аргиназой реакция гидролитического расщепления аминокислоты аргинина на орнитин и мочевину:

Слайд 20

Кофакторы ферментов

Многие ферменты для проявления активности нуждаются в веществах небелковой природы- кофакторах.

Кофакторы ферментов Многие ферменты для проявления активности нуждаются в веществах небелковой природы-

Кофакторы могут быть как неорганическими молекулами (ионы металлов, железо-серные кластеры и др.), так и органическими (например, флавин или гем).

Слайд 21

Получение ферментов

Обычно ферменты выделяют из тканей животных, растений, клеток и культуральных жидкостей

Получение ферментов Обычно ферменты выделяют из тканей животных, растений, клеток и культуральных
микроорганизмов, биологических жидкостей (кровь, лимфа и др.).
Для получения некоторых труднодоступных ферментов используются методы генетической инженерии.

Слайд 22

Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов

Отсутствие или снижение активности какого-либо фермента (нередко

Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов Отсутствие или снижение активности какого-либо фермента
и избыточная активность) у человека приводит к развитию заболеваний (энзимопатий) или гибели организма.
Так, передаваемое по наследству заболевание детей — галактоземия (приводит к умственной отсталости) — развивается вследствие нарушения синтеза фермента, ответственного за превращение галактозы в легко усваиваемую глюкозу.

Слайд 23

Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов

Причиной другого наследственного заболевания — фенилкетонурии, сопровождающегося

Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов Причиной другого наследственного заболевания — фенилкетонурии,
расстройством психической деятельности, является потеря клетками печени способности синтезировать фермент, катализирующий превращение аминокислоты фенилаланина в тирозин.

Слайд 24

Определение активности многих ферментов в крови, моче, спинно-мозговой, семенной и других жидкостях

Определение активности многих ферментов в крови, моче, спинно-мозговой, семенной и других жидкостях
организма используется для диагностики ряда заболеваний.
С помощью такого анализа сыворотки крови возможно обнаружение на ранней стадии инфаркта миокарда, вирусного гепатита, панкреатита, нефрита и других заболеваний.