«Мыслящий ум не чувствует себя счастливым, пока ему не удается связать воедино разрозненные факты, им управляемые» Д. Хевеши
. ФЕРМЕНТЫ (от лат. fermentum — брожение, закваска) – это энзимы, специфические белки, увеличивающие скорость протекания химических реакций в клетках всех живых организмов.
Лабораторная работа № 1
Цель исследования: Обнаружить действие фермента каталазы в растительных и животных клетках, сравнить ферментативную активность натуральных и поврежденных кипячением клеток.
Оборудование: 3%-ный раствор пероксида водорода, кусочки сырых и отварных картофеля и мяса, пробирки, пипетки.
Каталаза — это фермент, катализирующий разложение пероксида водорода с образованием молекулярного кислорода, выделяющегося в виде пузырьков газа: 2H2O2 = 2H2O + O2↑
Пероксид водорода образуется в некоторых растительных и животных клетках в качестве побочного продукта окислительно-восстановительных реакций. Соединение это токсично для клеток, и каталаза обеспечивает эффективное его удаление. Каталаза — один из наиболее быстро работающих ферментов: одна молекула каталазы разлагает в 1 секунду до 200 тысяч молекул пероксида водорода. Локализуется каталаза в мембранных пузырьках клеток — микротельцах и пероксисомах.
Практическая работ «Отчего от горчичников жжение?»
Каждый фермент работает в специфических условиях. Фермент, содержащийся в горчичном порошке, нуждается в водной среде, поскольку без воды субстрат не может адсорбироваться на ферменте (молекулы его способны перемещаться лишь в жидкой среде). Не исключено, что вода необходима и для самой реакции. Все ферменты – белки, поэтому в крутом кипятке фермент горчичного порошка свернется, и не будет действовать. Оптимальной для работы фермента будет теплая вода.
Классы ферментов Катализируемая реакция Примеры ферментов или их групп Оксидоредуктазы Перенос атомов водорода или электронов от одного вещества к другому. Дегидрогеназа, оксидаза Трансферазы Перенос определенной группы атомов -метильной, ацильной,фосфатной или аминогруппы-одного вещества к другому Трансаминаза, киназа Гидролазы Реакции гидролиза Липаза,амилаза,пептидаза Лиазы Негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него группы атомов. При этом могут разрываться связи С-С, C-N, C-O или C-S Декарбоксилаза, фумараза,альдолаза Изомеразы Внутримолекулярная перестройка Изомераза, мутаза Лигазы Соединение двух молекул в результате образования новых связей, сопряженное с распадом АТФ Синтетаза
Строение ферментов
Свойства ферментов 1) Специфичность - каждый из них действует только на одну реакцию (например, уреаза расщепляет только мочевину)
2) Высокая эффективность действия. Ферменты могут ускорять реакцию в 108-1012 раз. В среднем ферменты способны катализировать около 1000 реакций в секунду. Без катализаторов реакции протекали бы в миллионы раз медленнее.
3) Термолабильность – действие в определённых температурных пределах. Для действия большинства ферментов теплокровных животных наиболее благоприятной температурой является 37-40oС. 4) Зависимость их действия от значения рН среды.
Механизм действия ферментов Изучил немецкий ученый Эмиль Фишер. Он высказал гипотезу (1880), согласно которой субстрат подходит активному центру фермента как «ключ к замку»