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

Ферменттердің қолданылуы мен маңызы

Сабақтың мақсаты:

11.5.1.27 ферменттік катализ үрдісін түсіндіру мен ферменттердің әсерін «құлып-кілт» моделі ретінде қарастыру

11.5.1.28 ферменттер активаторлары мен ингибиторлары

Ферменттер – арнайылығы бар нәруыздар, жасушаларда түзіліп, химиялық үрдістерді тездетуге қабілетті биологиялық катализаторлар.

«Фермент» термині «fermentum» - ашытқы латын сөзінен шыққан. Ағылшын тіліндегі әдебиеттерде «энзим» сөзі пайдаланылады, грек тілінінен «en zyme» – ашытқыда деген мағына береді.

Ферменттердің жалпы қасиеттері:

1. құрылысының күрделілігі (ферменттер химиялық табиғаты нәруыз болғандықтан, нәруыздарға тән барлық қасиеттерді көрсетеді, алайда олардың құрылысы күрделірек болады);

2. әсер ету қуаттылығы жоғары;

3.жоғары арнайылығы;

4. ағзада жайлы жағдайда әсер етеді ( tо 37-45о, қысым 1 атм.);

5. активтілігін реттеуге болатын заттар (фермент пен субстрат концентрациясы, орта рН-ы, температура, эффекторлар).

1961 жылдан бері әрбір фермент 4 санды шифр бойынша белгіленеді:

Мысалы: ұйқы безінің липазасы ЕС 3.1.1.3 деп шифрланады, мұндағы:

"3" класты - гидролазалар класын,

"1" топты - эстеразалар тобын (күрделі эфирлік байланысты үзеді),

"1" топшаны – карбоэстеразалар топшасын (карбон қышқылынан түзілген күрделі эфирлік байланысты үзеді),

"3" –ферменттің осы топшадағы реттік санын көрсетеді.

Ферменттердің номенклатурасы мен жіктелуі.

Қазіргі уақытта барлық ферменттер класқа жіктеледі. Әр класс ферменттері топтарға, топтар топшаларға бөлінеді.

Ферменттің аталуы субстраттың атына немесе катализдейтін реакция атына “аза” деген жалғау қосылып оқылады. Кейбір ферменттердің тривиальды аттары сақталған.

https://www.youtube.com › watch

Ферменттердің әсер ету механизмі

Е – фермент;

S – субстрат;

ES –“фермент–субстрат” комплексі;

Р1, Р2 –реакция өнімдері;

К1, К2, К3 – тепе-теңдік константалары

Ферменттер әсерінің теориясы

Фермент өзінің субстратын айырып таниды. Э.Фишердің айтуы бойынша “құлыпқа дәл келетін кілт сияқты”, субстрат та активті орталыққа дәл келуі керек

Қатал іріктеп өзіне ғана тән реакцияны катализдейді.

Теория бойынша фермент әсері екі сатыдан тұрады:

1)фермент пен субстрат арасында комплекс – фермент-субстрат түзіледі

2) фермент-субстрат комплексі ыдырайды да, реакцияның соңғы өнімдері түзіледі, ал фермент босап шығады.

Ферменттік реакциялар кинетикасы

Ферменттік реакциялар кинетикасы деп реакция жүру жылдамдығын айтады.

фермент концентрациясы тұрақты кезде реакция жылдамдығы субстрат концентрациясына байланысты.

Ингибиторлар мен активаторлар

Фермент активтілігі ортада әр түрлі химиялық заттардың болуына байланысты. Кейбір зат фермент активтілігін арттырады, мұндай қосылыстар активаторлар деп аталады.

- екінші бір заттар фермент әрекетін баяулатады, тіпті оны тежейді. Мұндай заттар ингибиторлар (тежегіштер) деп аталады.

- ферменттер әсерінің бәсекелес және бәсекелес емес тежеушісін ажыратып бөледі.

Ферменттердің практикалық маңызы

Бактериалдық ашу

Физиологиялық реттегіш

Катализ

Жасушалық метаболизм

Макромолекулалар

Генетикалық аппарат

Тамақтану

Мембраналар ультрақұрылысы

Коферменттер

Фармокология

Биосинтез

Реакциялар кинетикасы

Энергия айналуы

Биохимиялық эволюция

Тума зат алмасу бұзылуы

Тұңғыш рет 1910 жылы А.Гэррод зат алмасу ферменттермен және тұқым қуалайтын аурулардың арасындағы байланысты анықтады.

Медицинада ферменттер емдеу мақсатында қолданылады:

амилазалар. асқазан, ішек-қарын ауруларын емдеуде;

протеазалар- іріңдеген жараны емдеуде;

стрептокиназа-тромбоздар емдеуіне қолданылады.

химотрипсин (гидролаза) iрiңдi жарақаттар, көздiң қасаң қабығының ойылымдары және қатты күйiктердiң емдеуiнде тиiмдi.

iрi қараның асқазан асты бездерінен алатын трипсин ферменті трахеиттер және бронхит сияқты тыныс жолдарының iсiп қызару ауруларында қолданады

Лидаза гематомалар және тыртықтардың тарауында маңызды. Оның көмегімен жараланған буындардың қозғалғыштығы жақсарады.

пепсин ас қорыту аурулары (гастрит) кезінде қолданылады.

Ұйқы безі (панкреатин) ферментi ас қорытудың жақсарту мақсаты-мен бауырдың әр түрлi ауруларында қолданады.

Микроорганиздермен ашу процессі практикада тамақ, алкогольді сусындар өндірісінде немесе консервілеу кезінде қолданылады. Барлық ашу процестері пируваттың түзілуімен анаэробты ортада өтеді.

Амилазалар нан, сыра өндірсінде крахмалды ыдырату кезінде;

Протеазалар: пепсин дайын ботқалар, трипсин балалар тағамдарының, бактериалды протеазалар ақуызды гидролизаттар дайындауда;

Глюкозооксидаза глюкозаны немесе оттегіні бөліп шығару кезінде;

Каталаза сутегі пероксидін кетіру үшін;

Целлюлаза мен пектиназа жемістер шырындарын тазарту үшін қолданылады.

Швейцариялық ғалымдар біздің көңіл-күйімізге жауап беретін ферментті идентификациялады.

Копенгаген университетінің Хенрик Клаузен лабораториясында әмбебап қан тобын жасауға көмектесетін ферменттер анықталды.

Үйге тапсырма:

Кіші жоба құрастыру