Тема урока: Ферменты Разработал: Учитель биологии МОУ СОШ 5 Сафина И.Р. Г.Пыть – Ях 2009 Разработал: Учитель биологии МОУ СОШ 5 Сафина И.Р. Г.Пыть – Ях 2009 Мунипальное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа 5

Функции белков Строительная Строительная Каталитическая, Каталитическая, или ферментативная

Защитная Двигательная Транспортная

Регуляторная - гормоны Инсулин – регулирует содержание глюкозы в крови Энергетическая(1г белка- 17,6 кДж)

ВОПРОСЫ: Каково происхождение слова «фермент» ? Кем впервые были открыты ферменты? Какими особенностями обладают ферменты? Свойства ферментов ? Классификация ферментов. Каков принцип действия ферментов? Практическое значение ферментов. Исследование фермента - каталазы

Русский физиолог И.П.Павлов назвал ферменты «Носителями жизни». Объясните справедливость этих слов. История открытия Впервые ферменты были открыты русским химиком К.С.Кирхгофом в 1814 году.

От латинского «ферментум» - закваска. специальные белки, присутствующие во всех живых клетках и играющие роль биологических катализаторов. Через их посредство реализуется генетическая информация и осуществляются все процессы обмена веществ и энергии в живых организмах.

Они значительно эффективнее (в 1014 – 1015 раз) небиологических катализаторов. Высокая специфичность их действия. Особенности ферментов: Ферменты не капризны, однакокаждая ферментативная реакция наиболее быстро протекает при строго определенном значении PH и t° C

3.Ферменты – белки, при кипячении разрушаются и теряют свои ферментативные свойства. 1. Ферменты – катализаторы и поэтому могут ускорять определенные процессы. 2. Ферменты действуют на определенные субстраты (вещества). субстраты (вещества). Свойства ферментов

Свойства пищеварительных ферментов Ферменты слюны действуют на Ферменты слюны действуют на сложные углеводы, они превращают крахмал в глюкозу: крахмал нерастворим,он не может всасываться в кровь, а глюкоза может. Ферменты ротовой полости действуют в слабощелочной или нейтральной среде, ферменты желудка – в кислой, кишечные ферменты – в слабощелочной среде. Ферменты ротовой полости действуют в слабощелочной или нейтральной среде, ферменты желудка – в кислой, кишечные ферменты – в слабощелочной среде. Ферменты слюны действуют на крахмал, ферменты желудочного сока – на белки, ферменты кишечного сока – на белки, жиры, углеводы. Они расщепляют эти вещества до продуктов, способных всосаться в кровь или лимфу. Ферменты слюны действуют на крахмал, ферменты желудочного сока – на белки, ферменты кишечного сока – на белки, жиры, углеводы. Они расщепляют эти вещества до продуктов, способных всосаться в кровь или лимфу.

ФерментыПростые. Сложные Сложные Белковыйкомпонент +небелковаячасть кофермент коферментБелковыйкомпонент

Принцип действия ферментов Фермент и субстрат должны подходить друг к другу «как ключ к замку» Субстрат- вещество на которое действует фермент

Образование комплекса фермент - субстрат

Практическое применение ПивовареннаяТекстильнаяХлебопекарная Осахаривание содержащегос я в солоде крахмала Удаление крахмала,наносимого на нити во время шлихтования Хлеб лучше подрумяниваетс я и дольше не черствеет Алмазы.

Протеазы(расщепляют белки) ПивовареннаяМяснаяфармацевтическая Этапы процесса пивоварения, регулирующие качество пены Умягче- ние мяса Добавки к зубным пастам для удаления зубного налета Папаин.

Фицин Смывание желатина с использованной пленки для того, чтобы извлечь находящееся в нем серебро Трипсин Трипсин Пищевая - производство продуктов для детского питания Пищевая - производство продуктов для детского питания Ренин Ренин Сыроварение - свертывание молока (получение сгустка казеина)

Пепсин Пепсин ПищеваяФармацевтическая Производство «готовых» каш Препараты,способствующие пищеварению(в дополнение к обычному действию пепсина в желудке) КаталазаПищеваяРезиновая Удаление пероксида водорода Получение(из пероксида водорода)кислорода,необходимо- го для превращения латекса в губчатую резину

Бактериальные протеазы Стирка белья КожевеннаяТекстильнаяПищевая Стиральны е порошки с ферментны ми добавками Отделение волоса- способ,при котором не повреждают ся ни волос, ни шкура Извлечение шерсти из обрывков овечьих шкур Получение белковых гидролизат ов(для производст ва кормов)

2 часть – исследование « Фермент - каталаза» Цель: Цель: Выяснить содержание и роль ферментов в клетках. Выяснить содержание и роль ферментов в клетках. Сравнить активность фермента в живых и мертвых тканях растений и животных. Сравнить активность фермента в живых и мертвых тканях растений и животных. Обосновать значение фермента каталазы в клетках растений и животных. Обосновать значение фермента каталазы в клетках растений и животных.

Оборудование : Свежий 3% раствор пероксида водорода, чашка Петри, пинцет, ткани растений (кусочки сырого и вареного картофеля) и животных(кусочки сырой и вареной печени), речной песок,ступка, пестик.

Ход работы Теоретическая часть. Одна из важнейших функций белков – каталитическая. Биологический катализатор (фермент) ускоряет все биохимические процессы в организме. Вещество, на которое воздействует фермент называется субстратом. Структура молекулы фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу, этим объясняется специфичность действия ферментов. Каталитическая функция белка связана с его третичной структурой. Каталитической активностью обладает лишь определенный участок молекулы фермента называемый активным центром. Теоретическая часть. Одна из важнейших функций белков – каталитическая. Биологический катализатор (фермент) ускоряет все биохимические процессы в организме. Вещество, на которое воздействует фермент называется субстратом. Структура молекулы фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу, этим объясняется специфичность действия ферментов. Каталитическая функция белка связана с его третичной структурой. Каталитической активностью обладает лишь определенный участок молекулы фермента называемый активным центром. Под влиянием различных факторов изменяется структура молекулы белка, ее конфигурация и фермент могут терять свою активность. Примером влияния на биохимическом процессе в организме является фермент каталаза. Под влиянием различных факторов изменяется структура молекулы белка, ее конфигурация и фермент могут терять свою активность. Примером влияния на биохимическом процессе в организме является фермент каталаза.

Ферменты содержатся в каждой животной и растительной клетках Большая часть ферментов связана с определенными клеточными структурами (ядро, цитоплазма, пластиды, лизосомы и т. д.), где и осуществляется их функция. Каталаза содержится в микротельцах (пероксисомах). Эти тельца имеют овальную форму, зернистую структуру, находятся в цитоплазме. Большая часть ферментов связана с определенными клеточными структурами (ядро, цитоплазма, пластиды, лизосомы и т. д.), где и осуществляется их функция. Каталаза содержится в микротельцах (пероксисомах). Эти тельца имеют овальную форму, зернистую структуру, находятся в цитоплазме. Пероксисомы имеют размеры 0,3–1,5 мкм и содержат внутри кристаллические ферменты Пероксисомы имеют размеры 0,3–1,5 мкм и содержат внутри кристаллические ферменты

Фермент каталаза катализирует расщепление пероксида водорода (Н2О2) с образованием молекул воды и кислорода. Расщепляя Н2О2, каталаза играет защитную роль. Она обезвреживает ядовитое вещество (пероксид водорода), которое непрерывно образуется в клетке в процессе жизнедеятельности. Активность фермента очень высока: при 0 °С – 1 молекула катализатора разлагает за 1 секунду до молекул Н2О2. Расщепляя Н2О2, каталаза играет защитную роль. Она обезвреживает ядовитое вещество (пероксид водорода), которое непрерывно образуется в клетке в процессе жизнедеятельности. Активность фермента очень высока: при 0 °С – 1 молекула катализатора разлагает за 1 секунду до молекул Н2О2.

1 – речной песок 1.Приготовьте пять чашек Петри и пронумеруйте их 2. Поместите: 2. Поместите: 2 – сырая печень 3 – вареная печень 4 – сырой картофель 5 – вареный картофель Практическая часть:

3.Капнуть на каждую пробу 1–2 капли пероксида водорода. Пронаблюдать что происходит 4. Сравнить активность вареной и сырой растительной и животной тканей. 4. Сравнить активность вареной и сырой растительной и животной тканей. 5. Представьте результаты исследования, согласно пунктам: 5. Представьте результаты исследования, согласно пунктам: - ответьте на вопросы? - ответьте на вопросы? - практическую часть оформите в виде таблицы 1. - практическую часть оформите в виде таблицы 1.

1. Что такое ферменты? Перечислите свойства ферментов. 2. В чем выражается специфичность ферментов? 3. Что лежит в основе механизма взаимодействия субстрата и фермента? 4. Какова роль фермента каталазы в клетках? 5.Чем обусловлено расщепление пероксида водорода в пробирках с кусочками сырой печени, сырого картофеля. 6.Какие уровни организации молекулы белка- фермента каталазы разрушаются при варке картофеля и печени в опыте и разрыв каких молекулярных связей привел к денатурации этого белка? 7.Почему расщепление пероксида водорода в пробирках с кусочками вареного картофеля и печени, а также в пробирке с песком не наблюдалось?

Таблица 1 Результаты исследования Исследуемый материал НаблюденияВыводы 1речной песок 2сырая печень 3вареная печень 4сырой картофель 5 вареный картофель

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 – двухверблюдов. 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.