Презентация по химии на тему Ферменты

гапоу нсо «Барабинский медицинский колледж»ФерментыАвтор: Дъячук Л.В. Ферменты — биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие химические реакции в живых организмах и вне их. Свойства ферментов1. 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). 2. Селективность (избирательность) действия (один фермент катализирует одну реакцию).3. Регулируемость активности ферментов (внутренняя среда организма из-за действия ферментов всегда постоянна). Факторы, влияющие на активность ферментов1) Концентрация фермента и субстрата (чем выше концентрация исходных веществ, тем выше скорость реакции).2) Активная реакция среды (рН) (большинство ферментов проявляют максимальную активность при значении рН=7 (нейтральная). 3) Температура - различные клеточные ферменты работают в своем диапазоне температур, где они проявляют наибольшую активность (средние температуры 37-40 С). При низких температурах активность ферментов замедляется, при высоких - фермент (белок) разрушается (денатурация белка). Активаторы и ингибиторы (ионы металлов, низкомолекулярные вещества) активаторы повышают активность фермента (АТФ-аза миозина мышц активируется ионами Са2+ ), ингибиторы снижают активность фермента, т.к. занимают место субстрата (конкурентные ингибиторы), или соединяются с неактивной частью. Механизм действия ферментовВзаимодействие субстрата (S) c ферментом впервые изучил немецкий ученый Эмиль Фишер. Он высказал гипотезу (1880), согласно которой субстрат подходит активному центру фермента как «ключ к замку» Роль ферментов в жизнедеятельности организмов Значение ферментовСейчас известно, что многие заболевания вызываются снижением активности ферментов, а нарушения синтеза одного из них может стать причиной гибели организма. Например, недостаток у детей фермента, превращающего галактозу в глюкозу, вызывает галактоземию, при которой дети отравляются избытком галактозы и погибают в первые месяцы жизни. С помощью ферментов ученые в настоящее время расшифровывают сложные структуры биополимеров: белков и нуклеиновых кислот. Так, например, энзимы помогли ученым с триумфом расшифровать геном человека, который, как оказалось, состоит «всего лишь» из 26—30 тыс. генов. Многочисленные отрасли пищевой промышленности: виноделие, хлебопечение, сыроварение, производство чая, спирта — основаны на широком применении ферментов. В фармацевтической промышленности с помощью ферментов получают различные препараты: витамины, лекарства, антибиотики. Заполните пустые графы таблицы:Различия между неорганическими катализаторами и ферментамиПризнакиНеорганические катализаторыФерментыХимическая природаНизкомолекуляр­ные вещества, об­разованные од­ним или несколь­кими элементами Селектив­ностьНизкая Оптимальное значение рН средыСильнокислая или щелочная Изменение структуры катализато­ра в ходе ре­акцииИзменяется незна­чительно или не изменяется вовсе УвеличениескоростиреакцииВ 102— 106разВ108— 1012раз Эталон ответа:ПризнакиНеорганические катализаторыФерментыХимическая природаНизкомолекуляр­ные вещества, об­разованные од­ним или несколь­кими элементамиБелки — высоко­молекулярные по­лимерыСелектив­ностьНизкаяОчень высокаяОптимальное значение рН средыСильнокислая или щелочнаяНебольшой физио­логический интер­вал рН средыИзменение структуры катализато­ра в ходе ре­акцииИзменяется незна­чительно или не изменяется вовсеИзменяется в зна­чительной степени и восстанавливает­ся в исходную структуру по окон­чании реакцииУвеличениескоростиреакцииВ 102— 106разВ108— 1012раз Решите задачу:Лимонную кислоту в промышленности получают при ферментативном брожении раствора глюкозы согласно уравнению:2С6Н12О6 + 3О2 → 2С6Н8О7 + 4Н2ОСколько килограммов лимонной кислоты при выходе 62% от теоретически возможного можно получить из 520 кг 15%-ного раствора глюкозы? Эталон ответа:1) масса (глюкозы) = 520 • 0,15 = 78 кг2) М (глюкозы) = 180 г/моль; масса (глюкозы) = 180•2 = 360 г3) М (лимонной кислоты) = 192 г/моль; масса (лимонной кислоты) = 384 г4) масса теоретического выхода лимонной кислоты = 78 • 384 : 360 = 83,2 кг5) масса практического выхода лимонной кислоты = 83,2 • 62% : 100 = 51,58 кг Задания для предварительного контроля знанийВыберите правильные утверждения:1) Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы.2) Для ферментов характерна высокая каталитическая активность.3) Ферменты могут работать только в клетках живых организмов.4) Каждый фермент работает только с одним субстратом.5) Чем ниже концентрация фермента и субстрата, тем активнее работа фермента. 6) Ферменты работают в небольшом физиологическом интервале рН среды7) Ферменты активны в широком диапазоне температур.8) Структура фермента в ходе реакции не меняется.9) Для ферментов характерна высокая селективность. 10) Ферменты являются амфотерными веществами.11) Ферменты не вступают в реакцию гидролиза.12) Ферменты могут катализировать как прямую, так и обратную реакцию Эталоны ответа:Правильные утверждения: 1, 2, 4, 6, 9, 10, 12 Задание для самостоятельной внеаудиторной работы студентовПодготовить сообщение по темам:1) «Классификация ферментов»2) «Использование ферментов в промышленности и медицине»