Ферменттердің ролі мен қолданылуы. Химия, 11 сынып, презентация.

Ферменттердің ролі мен қолданылуы

Оқу мақсаты: Ферментативтік катализ үдерісін және «құлып кілт» моделі тұрғысынан ферменттің әсер етуін түсіндіру

Бәсекелестік ингибирлеуді түсіндіру

Сабақ мақсаттары:

Ферментативтік катализ үдерісінің тиімділігін анықтау

Ферментеттердің әсер ету механизмін «құлып кілт» моделі арқылы түсіндіру

Ферменттердің белсенділігін тежеуді ингибторлар әсері арқылы түсіндіру

Бәсекелес ингибирлеу ұғымын схемалар арқылы көрсету

Ферменттердің биохимиялық процестердегі роліне мысал келтіреді

Ферменттердің әсерін«құлып кілт» моделімен түсіндіреді

Бәсекелес ингибирлеуді модельдейді

Бағалау критерийлері

Кілтті сөздер

фермент

каталаза

субстрат

комплекс

актив сайт

бәсекелес

Enzymes

Catalase

Substrate

Complex

Active sites

Competitive

Фермент деген не?

Ақуыздан тұратын биологиялық катализатор

Ферменттің ролі

Ферменттер организмдегі химиялық реакциялардың жылдамдығын арттырады; ыдырату арқылы (мысалы: крахмал мальтозаға) және жаңа заттарды қалыптастыру. (мысалы: белоктар аминқышқылдарын).

Ферменттер химиялық реакцияны бастау үшін қажет активтендіру энергиясын төмендетеді

Ферменттер

Ферменттердің белсенді сайттары бар

Белсенді сайт:

Белсенді сайт - бұл фермент молекуласының кішкене аймағы.

Ферменттің ерекшелігі

Ферменттер субстрат үшін әр түрлі дәрежеге ерекшелігі болады

Бұл ерекшелігі ферменттер формасынан туындайды

Ферменттер анықтай және катализдеуі мүмкін:

- жалғыз субстратты

- ұқсас субстраттар тобын

- байланыстың белгілі бір түрін

Ферменттердің әсер ету механизмі

Фермент-субстраттың өзара әрекеттесуі:

Фермент субстрат кешенінің құрылуы:

Кілт және құлп моделі

толықтыру моделі

Құлп және кілт моделі

Ферменттің құлп және кілт моделіндегі әрекеті:

- белсенді сайт қатаң пішінге ие

- тек сәйкес келетін пішіні бар субстраттар ғана ене алады

- субстрат - бұл белсенді сайттың құлпына сәйкес келетін кілт

Фермент қалай жұмыс жасайды

1-қадам:

Фермент пен субстрат комплекс түзеді

E + S ES

Фермент субстрат комплекс

+

Комплекс өнімі

2-қадам:

Фермент-өнім комплексі түзіледі.

ES EP

ES

EP

Өнім

Фермент пен өнім ажыратылады

EP E + P

өнім

Фермнет басқа субстрат үшін дайын тұр.

Фермент белсенділігіне әсер ететін факторлар

pH

температура

Ауыр металдар

Бәсекелес ингибитор

Бәсекелес емес ингибитор

Tемпература- 0°C

Төменгі температура

фермент пен субстраттың кинетикалық энергиясы төмендейді

Жоқ / Өте аз фермент-субстрат кешендері түзіледі.

Ферменттер белсенді емес.

20C(increasing temperature)

Температураның жоғарылауы фермент пен субстрат молекулаларының кинетикалық энергиясының жоғарылауына әкеледі.

Фермент пен субстрат молекулалары жылдамдықтың жоғарылауымен қозғалады және бір-бірімен жиі соқтығысады.

Бұл фермент-субстрат кешенінің түзілу жылдамдығын арттырады Бұл фермент-субстрат кешенінің түзілу жылдамдығы мен өнім түзілу жылдамдығын арттырады.

Реакция жылдамдығы артады

37°C

Температура жоғарылаған сайын ферменттердің белсенділігі де оңтайлы температураға жеткенше артады.

Оңтайлы температура - бұл фермент жақсы жұмыс жасайтын температура. Өнімді қалыптастыру жылдамдығы ең жоғары!

Оңтайлы температурадан тыс

Жоғары температурада (> 60 ° C) фермент молекуласының ішіндегі әлсіз байланыс бұзылады

Ферма өзінің пішінін және белсенді орнын жоғалтады.

Пішіннің жоғалуы функцияның жоғалуына әкеледі. Ферменттің денатурациясы туралы айтылады

Денатурация дегеніміз - ферменттің немесе басқа ақуыздың жылу құрылымынан немесе қышқылдар немесе сілтілер сияқты химиялық заттардан туындаған, оның функциясын жоғалтуға әкелетін 3D құрылымының өзгеруі.

Температура мен ферменттің белсенділігіне - қысқаша сипаттама

Ферменттер оңтайлы температурада ең белсенді болады (адамдарда әдетте 37 ° C).

төмен температурада аз белсенділік көрсетеді.

жоғары температурада белсенділікті жоғалтады, өйткені денатурация пайда болады.

Ферменттің белсенділігіне рН-ның әсері

Фермент тар рН ауқымында жақсы жұмыс істейді

Әр фермент белгілі бір рН-де жұмыс істейді, оның оңтайлы рН деңгейі.

рН шамадан тыс деңгейінде ферменттер пішіні мен қызметін жоғалтады және денатурацияға ұшырайды.

Ферменттің белсенділігіне рН-ның әсері

Ауыр металл иондары

Металл иондары ферментпен тұрақты байланысады және субстраттың байланыстырылуына жол бермейтін белсенді учаскенің пішінін өзгертеді.

мысалы ауыр металл иондары - сынап (Hg +, қорғасын Pb2 +, күміс Ag +, мыс2 +

Металл иондары түзілетін дисульфидті байланыстарды бұзады

Қалыпты фермент субстратының байланысы :

E

S

Енді субстрат белсенді сайтқа енбейді және әсері қайтымсыз

Ферменттерді тежеу

Құлыптау мен кілттің (ES) ерекшелігі мен белсенділігі ингибиторлардың қатысуымен азайтылуы мүмкін

Бәсекелес және бәсекелес емес ингибирлеу

бәсекелес

бәсекелес емес

Бәсекелес ингибиторлар

Бәсекеге қабілетті ингибиторлар белсенді аймақпен өзара әрекеттесу үшін жеткілікті түрде субстратқа ұқсайды

Субстрат концентрациясының жоғарылауы ингибитордың болуын жеңуге көмектеседі

Бәсекелес ингибитор дәрежесі мыналарға байланысты

Ингибитор концентрациясы

Субстраттың концентрациясы

Ингибитор мен субстрат үшін белсенді сайттың салыстырмалы жақындығы

Қорытынды

Ферменттердің белсенділігіне әсер ететін факторлар

рН, температура, субстрат концентрациясы және ингибиторлардың болуы сияқты факторлар ферменттің белсенділігіне әсер етуі мүмкін.

Субстрат концентрациясының жоғарылауы ферментті-катализделген реакцияның жылдамдығын арттырады. Субстрат концентрациясы жоғарылаған кезде белсенді учаске субстратқа қанық болады.