Презентация по химии "Ферменты"

Цели урока:

обобщить знания учащихся о ферментах (энзимах) как о биокатализаторах;

определить основные свойства ферментов;

сравнить ферменты и неорганические катализаторы;

выяснить механизм  действия ферментов;

показать роль ферментов в функционировании живых организмов, а также в промышленности, медицине и повседневной жизни человека.

Ферменты, или энзимы, - это органические катализаторы белковой природы, которые ускоряют реакции, необходимые для функционирования живых организмов

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 вещес тв организма.

История изучения

Термин фермент предложен в XVII веке химиком ва н Гельм онтом при обсуждении механизмов пищеваре ния.

В кон. ХVIII — нач. XIX вв. уже было известно,  что мясо переваривается желудочным со ком, а крахмал превращается в сахар под действием слюны. Однако механизм этих явлений был неизвестен.

В XIX в. Луи Па стер, изучая превращение угл еводов в этиловы й спирт под действием дрож жей, пришел к выводу, что этот процесс катализируется некой жизненной силой, находящейся в дрожжевых клетках.

Урок химии в 10 классе по теме:

Ф Е Р М Е Н Т Ы

Цели урока:

• обобщить знания учащихся о ферментах (энзимах) как о биокатализаторах;
• определить основные свойства ферментов;
• сравнить ферменты и неорганические катализаторы;
• выяснить механизм действия ферментов;
• показать роль ферментов в функционировании живых организмов, а также в промышленности, медицине и повседневной жизни человека

ВОПРОСЫ:

• Каково происхождение слова «фермент» ?
• Кем впервые были открыты ферменты ?
• Какими особенностями обладают ферменты?
• Каков принцип действия ферментов?
• Практическое значение ферментов.

От латинского

«ферментум» - закваска

Ферменты, или энзимы , - это органические катализаторы белковой природы, которые ускоряют реакции, необходимые для функционирования живых организмов

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.

История изучения

Термин фермент предложен в XVII веке химиком ван Гельмонтом при обсуждении механизмов пищеварения .

В кон. ХVIII — нач. XIX вв. уже было известно, что мясо переваривается желудочным соком , а крахмал превращается в сахар под действием слюны. Однако механизм этих явлений был неизвестен.

В XIX в. Луи Пастер , изучая превращение углеводов в этиловый спирт под действием дрожжей , пришел к выводу, что этот процесс катализируется некой жизненной силой, находящейся в дрожжевых клетках.

Впервые ферменты были открыты русским химиком К.С.Кирхгофом в 1814 году

Он установил, что проросший ячмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплял свекловичный сахар на моносахариды – глюкозу и фруктозу. Это были первые исследования в ферментологии. Хотя на практике

применение ферментативных

процессов было известно

с незапамятных времён

(сбраживание винограда,

сыроварение и др.)

Вещество, подвергающееся превращению в присутствии фермента, называют субстратом . Субстрат присоединяется к ферменту, который ускоряет разрыв одних химических связей в его молекуле и создание других; образующийся в результате продукт отсоединяется от фермента.

Принцип действия ферментов

Субстрат

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

Фермент

СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ

• Высокая каталитическая активность (углекислый газ из крови связывается с гемоглобином в карбогемоглобин со скоростью 10 молекул в секунду, а при ферменте карбоангидраза в 10 раз больше)

• Селективность (избирательность) действия (один фермент катализирует одну реакцию)

• Регулируемость активности ферментов (внутренняя среда организма из-за действия ферментов всегда постоянна)

Что я запомнил?

Сравнение неорганических катализаторов и ферментов

Признаки сравнения

Неорганические

1.Химическая

катализаторы

Ферменты

природа

2.Селективность

3. Оптимум pH

4. Интервалы

температуры

5.Изменение структуры катализатора в ходе реакции

6. Увеличение скорости реакции.

Признаки сравнения

Неорганические

1.Химическая

катализаторы

Ферменты

природа

Низкомолекулярные вещества, образованные одним или несколькими элементами

2.Селективность

Белки – высокомолекулярные полимеры

3. Оптимум pH

4. Интервалы

температуры

5.Изменение структуры катализатора в ходе реакции

6. Увеличение скорости реакции.

Сравнение неорганических катализаторов и ферментов

Признаки сравнения

Неорганические

1.Химическая

катализаторы

Ферменты

природа

Низкомолекулярные вещества, образованные одним или несколькими элементами

2.Селективность

3. Оптимальное значение pH среды

Белки – высокомолекулярные полимеры

Низкая (универсальный катализатор – Pt ускоряет множество реакций)

4. Интервалы

Сильнокислая или щелочная

Высокая. На каждую р-цию нужен свой фермент.

Небольшой физиологический интервал

температуры

Очень широкие

5.Изменение структуры катализатора в ходе реакции

35 – 42 градуса, затем денатурируют

Изменяется незначительно, или не изменяется вовсе

6. Увеличение скорости реакции

Сильно изменяются и восстанавливаются в исходную структуру по окончании реакции

В 100 – 1000000 раз

От 10 в 8 степени до 10 в 12 степени раз.

Некоторые примеры использования ферментов в различных отраслях промышленности

Фермент

Амилазы (расщепляют крахмал)

Отрасль промышленности

Использование

Протеазы (расщепляют белки)

Пивоваренная

Осахаривание содержащегося в солоде крахмала

Хлебопекарная

Папаин

Крахмал превращается в глюкозу. Дрожжевые клетки, сбраживая глюкозу, образуют углекислый газ, пузырьки которого разрыхляют тесто и придают хлебу пористую структуру. Хлеб лучше подрумянивается и дольше не черствеет

Пивоваренная

Этапы процесса пивоварения, регулирующие качество пены

Мясная

Фицин

Умягчение мяса.

Фармацевтическая

Пепсин

Добавки к зубным пастам для удаления зубного налёта

Фотография

Смывание желатина с использованием плёнки для того, чтобы извлечь находящееся в нём серебро

Пищевая

Реннин

Фармацевтическая

Производство готовых к употреблению каш

Препараты, способствующие пищеварению (в дополнение к обычному действию пепсина в желудке)

Сыроделие

Бактериальные протеазы

Свёртывание молока (получение сгустка казеина)

Стирка белья

Целлюлазы

Стиральные порошки с ферментными добавками

Кожевенная

Пектиназы

Отделение волоса – способ, при котором не повреждается ни волос, ни шкура

Пищевая

Осветление фруктовых соков

В медицине

В промышленности

Многие заболевания в организме связаны с изменением активности ферментов или процессом их синтеза (ферменопатия):

В спорте

-замедленное физическое развитие;

При изготовлении сыра, пивоварения, хлебопечении. При изготовлении антибиотиков, витаминов

-нарушение обмена веществ;

1. При мышечной деятельности может изменяться активность и биосинтез многих ферментов, что приводит к усилению или замедлению скорости метаболизма и процессов энергообразования.

-психическая неполноценность

2.От активности фермента зависит физическая работоспособность, скорость восстановления, адаптация к физическим нагрузкам.

3.Действие многих витаминов и других биологически активных веществ, которые применяются в практике спорта для восстановления организма и регуляции массы тела, связано с ферментами

Обобщение и закрепление знаний по новому материалу

Русский физиолог И.П.Павлов

назвал ферменты «Носителями жизни»

Объясните справедливость этих слов

Что такое ферменты?

Перечислите свойства ферментов

Назовите основные отличия ферментов и неорганических катализаторов

УРОК

Я на уроке

1.ИНТЕРЕСНО

ИТОГ

РАБОТАЛ

2.СКУЧНО

ПОНЯЛ МАТЕРИАЛ

ОТДЫХАЛ

3.БЕЗРАЗЛИЧНО

УЗНАЛ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ЗНАЛ

ПОМОГАЛ ДРУГИМ

НЕ ПОНЯЛ

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ