Ферменты
История открытия
Впервые ферменты были открыты русским химиком К.С.Кирхгофом в 1814 году.
Русский физиолог И.П.Павлов
назвал ферменты
«Носителями жизни».
ОПРЕДИЛЕНИЕ:
- Ферменты или энзимы- это органические катализаторы белковой природы, которые ускоряют реакции, необходимые для функционирования организмов. На данный момент известно 2000 ферментов.
Классификация ферментов
Классы ферментов
Примеры
Катализируемая реакция
Перенос атомов(н)или электронов от одного в-ва к другому.
Дегидродегеназа,оксидаза.
Оксидоредуктазы
Тансмираза,кин.аза
П еренос определенной группы атомов(метильной,ацильной,фосфатной,амино)от одного в-ва к другому.
Трансферазы
Р еакции гидролиза
Липаза,амилаза,пептидаза.
Гидролазы
Изомеразы
Изомераза,мутаза.
Внутримолекулярная перестройка.
Негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов.(разрываются связи С-С,С-N,C-О,илиС-N
Декарбоксилаза,фумараза,альдолаза
Лиазы
СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ :
- Селективность
- Эффективность
- Зависимость от температуры
- Зависимость от среды раствора
Селективность ферментов :
- Селективность (избирательность) -это свойство ферментов ускорять только одну или группу однотипных реакции.
- Селективность позволяет организму быстро и точно выполнить четкую программу синтеза веществ.
Эффективность ферментов :
- Эффективность-свойство ускорения реакции. Скорость некоторых ферментативных реакции может быть в 10 15 раз больше скорости реакции, протекающей в их отсутствие ……
Пример: 2Н 2 О 2 каталаза 2Н 2 О+О 2
Эффективность
зависит от
Температуры (наибольшая при t 37 º )
Среды раствора (от рН) пепсин (рН – от 1,5 до 2) (0,9-2,0) слюна (рН –6,8)) (5,6-7,9) желчь (рН – 6,8) (5,6-8,0) кровь плазма (рН – 7,4) (7,25-7,44) пот (рН – 7,4) (4,2-7,8) отклонение – причина заболеваний
Ферменты
Простые
.
Сложные
Белковый
компонент
Белковый
компонент
+
небелковая
часть
кофермент
Принцип действия ферментов
Фермент и субстрат должны подходить
друг к другу «как ключ к замку»
Субстрат- вещество
на которое действует
фермент
Действие каталазы (пероксидазы) сырого мяса
КУСОЧЕК СЫРОГО МЯСА И
ДОБАВИЛИ 2 МЛ Р-Р ПЕРЕКИСИ
ВОДОРОДА ,ВСЕ МЯСО
ПОКРЫЛОСЬ ПУЗЫРЬКАМИ
ГАЗА (О 2 ). ( ПРОВЕРИЛИ ЭТО С ПОМОЩЬЮ
ТЛЕЮЩЕЙ ЛУЧИНКИ , ОНА РАЗГОРЕЛАСЬ.)
Действие каталазы (пероксидазы) клубня картофеля
- РАСТЕРТЫЙ КАРТОФЕЛЬ СМЕШАЛИ С МЕЛКИМ ЧИСТЫМ ПЕСКОМ И ДОБАВИЛИ ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА,ПРОИЗОШЛА БЫСТРАЯ Р-Я, ВЫДЕЛИЛИСЬ ПУЗЫРЬКИ ГАЗА (О 2 ) . РЕАКЦИЯ ПРОИЗОШЛА ОЧЕНЬ БЫСТРО , Т.К АКТИВНОСТЬ РАЗМЕЛЬЧЕНОЙ ТКАНИ КАРТОФЕЛЯ ОЧЕНЬ ВЕЛИКА.
Действие каталазы (пероксидазы) клеток зеленого листа
- В ПРОБИРКУ ПОМЕСТИЛИ КЛЕТКИ ЗЕЛЕНОГО ЛИСТА И ДОБАВИЛИ ПЕРОКСИДАЗУ ,В ПРОБИРКЕ ОБРАЗОВАЛСЯ ГАЗ КИСЛОРОД .
ГАЗ КИСЛОРОД ПОДНЯЛ КЛЕТКИ ЗЕЛЕНОГО
ЛИСТА НАД РАСТВОРОМ.
ДЛЯ ТОГО ,ЧТОБЫ ПРОВЕРИТЬ ,ЧТО ВЫДЕЛИЛСЯ
ГАЗ КИСЛОРОД ПОДНЕСЕМ ТЛЕЮЩУЮ ЛУЧИНКУ
К ПРОБИРКЕ ОНА НАЧНЕТ РАЗГОРАТЬСЯ
(Т.К КИСЛОРОД ПОДДЕРЖИВАЕТ ГОРЕНИЕ).
Действие дегидрогеназы коровьего молока на краситель
ВМОЛОКО(5МЛ),ДОБАВИЛИ ПО 5
КАПЕЛЬ МЕТИЛОВОГО СИНЕГО И
15 КАПЕЛЬ 0,5 %-ГО Р-РА ФОРМАЛЬДЕГИДА.
КРАСИТЕЛЬ
ПОСТЕПЕННО ОБЕСЦВЕЧИВАЕТСЯ .ЭТО
ПРОИСХОДИТ ПОТОМУ,ЧТО К ЕГО
МОЛЕКУЛЕ ПРИСОЕДИНЯЕТСЯ ВОДОРОД,
ОТОБРАННЫЙ У
ФОРМАЛЬДЕГИДА ПРИ УЧАСТИИ
ФЕПМЕНТА ДЕГИДРОГЕНАЗЫ,
КОТОРЫЙ СОДЕРЖИТСЯ В КОРОВЬЕМ МОЛОКЕ .
Практическое применение
Амилазы.
Пивоваренная
Текстильная
Осахаривание содержащегося
в солоде крахмала
Хлебопекарная
Удаление крахмала ,наносимого на
нити во время шлихтования
Хлеб лучше подрумянивается и дольше не черствеет
Протеазы(расщепляют белки)
Папаин
.
Пивоваренная
Мясная
Этапы процесса пивоварения, регулирующие качество пены
фармацевтическая
Умягче-ние мяса
Добавки к зубным пастам для удаления зубного налета
Трипсин
Фицин
Смывание желатина
с использованной
пленки для того,
чтобы извлечь
находящееся в нем
серебро
Пищевая - производство продуктов для детского питания
Сыроварение - свертывание молока
(получение сгустка казеина)
Ренин
Пепсин
Пищевая
Фармацевтическая
Производство «готовых» каш
Препараты,способствующие пищеварению(в дополнение к обычному действию пепсина в желудке)
Каталаза
Пищевая
Удаление пероксида водорода
Резиновая
Получение(из пероксида водорода)кислорода,необходимо-го для превращения латекса в губчатую резину
Бактериальные протеазы
Стирка белья
Кожевенная
Стиральные порошки с ферментными добавками
Текстильная
Отделение волоса-способ,при котором не повреждаются ни волос, ни шкура
Пищевая
Извлечение шерсти из обрывков овечьих шкур
Получение
белковых гидролизатов(для производства кормов)
1. Ферментами называются:
а) низкомолекулярные органические соединения, необходимые для осуществления процессов, протекающих в организме, б) природные катализаторы белковой природы, ускоряющие биохимические процессы,
в)биологически активные вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции и регулируют деятельность органов и тканей живого организма,
г)биологически активные вещества, угнетающие жизнедеятельность болезнетворных микроорганизмов.
2. Соотнесите:
природа катализатора : 1) органический, 2) неорганический ;
характерное свойство : а)высокая селективность,
б)небольшая относительная молекулярная масса, в) белковая природа, г) высокая эффективность.
3. Активность фермента зависит от:
а) температуры, б) кислотности среды, в) присутствия кофермента,
г) все предыдущие ответы верны.
Вывод:
Ферменты - катализаторы и для них характерны все принципы катализа, но ферменты обладают и рядом уникальных свойств, которые их отличают от неорганических катализаторов. Это отличие объясняется белковой природой фермента.
Сказ о дележе наследства
Умирал старый араб. Все его богатство состояло из 17 прекрасных белых верблюдов. Он собрал своих сыновей и объявил им свою последнюю волю: «Мой старший сын, опора семьи, должен получить после моей смерти половину верблюдов. Среднему сыну я завещаю треть всех верблюдов. Но и мой младший, любимый сын должен получить свою долю — одну девятую часть стада». Сказав это, старый араб умер. Похоронив отца, три брата стали делить верблюдов. Но исполнить волю отца они не смогли: невозможно было разделить 17 верблюдов ни пополам, ни на три части, ни на девять частей. Но тут через пустыню проходил дервиш. Бедный, как все ученые, он вел с собой черного облезлого верблюда, нагруженного книгами. Братья обратились к нему за помощью. И дервиш сказал: «Выполнить волю вашего отца очень просто. Я дарю вам моего верблюда, а вы попробуйте разделить наследство». У братьев оказалось 18 верблюдов, и все разрешилось. Старший сын получил половину верблюдов – 9, средний – треть стада – 6 и младший сын получил свою долю – двух верблюдов. Но 9, 6 и 2 дают 17, и после дележа оказался лишний верблюд — старый облезлый верблюд ученого. И дервиш сказал: «Отдайте мне назад моего верблюда за то, что я помог разделить вам наследство, а то мне придется самому тащить книги через пустыню». Вот этот черный верблюд и подобен ферменту. Он сделал возможным такой процесс, который без него был бы немыслим, а сам остался без изменений. Это действительно основное свойство ферментов, да и вообще всякого катализатора. Ферменты – это прежде всего катализаторы.