Ферменты

ФЕРМЕНТЫ ● Подготовил учитель биологии  МГБОУ БИЮЛИ ● Бажан Ольга Анатольевна

Энзимология­наука о  ферментах ● Энзимология­наука о ферментах,о  структуре,механизмах действия и путях  регуляции активности ● Открытие ферментов было связано с  исследованиями в области пищеварения.  Первоначально считалось, что они лишь  участвуют в переваривании пищи, и только в  начале XX века была окончательно определена  та огромная роль, которую ферменты играют в  жизнедеятельности человека.

Роль ферментов в организмах ● Ферменты­биологические  катализаторы(ускорители)  в живых  клетках ● Как катализаторы они не расходуются  в процессе реакции.Но они заметно  ускоряют реакцию.Без них бы в  организмах обмен веществ был бы  крайне замедлен

Без ферментов невозможно ● Обновление состарившихся клеток; ● Превращение питательных веществ в энергию и соединения, которые  используются затем для построения тканей и органов; ● Обезвреживание “отходов” обмена веществ и чужеродных организму  веществ; ● Защита от болезнетворных микроорганизмов, опухолевых клеток,  воспалительных и аллергических заболеваний. ● Не будь ферментов, человеку грозила бы "смерть у накрытого стола"!  Ведь то многообразие пищи, которое попадает в наш организм,  переваривается и усваивается лишь благодаря ферментам.

Работа ферментов зависит ● 1)От количества субстрата ● 2)От температуры (помним о том ,что  ферменты ­белки,а белки при  повышенной температуре денатурируют) ● 3)От рН среды (к примеру пепсин  расщепляет белки в кислой среде  желудка, а трипсин расщепляет белки в  щелочной среде)

Факты из истории изучения  ферментов ● Тот самый ученый  Шванн,который  создал клеточную  теорию ,открыл  фермент пепсин в  желудочном соке ● Открыл ферменты  русский химик  Кирхгоф в 1814  году

Кто изучал ферменты? ● «Не все белки  ферменты,но все  ферменты  ­белки!» ● «Носители жизни» ● И.П.Павлов ● Термин  «фермент»предло жил ван Гельмонт  в 17 веке при  обсуждении  пищеварения

Макромолекулы энзимов ● Как и другие протеины, энзимы состоят из аминокислот. И что  интересно, на создание каждого фермента уходит от 100  до 1000000  аминокислот, нанизанных, словно жемчуг на нить. Но эта нить не  бывает ровной – обычно изогнута в сотни раз. Таким образом,  создается трехмерная уникальная для каждого фермента структура.  Меж тем, молекула энзима – сравнительно крупное образование, и  лишь небольшая часть его структуры, так называемый активный  центр, участвует в биохимических реакциях. ● Каждая аминокислота соединена с другой определенным типом  химической связи, а каждый фермент имеет свою уникальную  последовательность аминокислот. Для создания большинства из них  используются примерно 20 видов амино веществ. Даже  незначительные изменения последовательности аминокислот могут  кардинально менять внешний вид и «таланты» фермента.

Строение фермента

Сложные фермент

Витамины и ферменты ● Некоторые витамины являются  составной частью ферментов  (коферменты).Например витамины  В1,В2,В6,РР и другие ● Поэтому если в пище недостаточно  витаминов,то работа ферменты будет  затруднена и обмен веществ будет  нарушен

От чего гибнут ферменты ● 1) Температура выше 37 ● 2)Заморозка (после разморозки ) через 15  минут ферменты не работают ● 3)Гниение,брожение ● 4)Уксус ● 5)Микроволновка ● 6) Химикаты

Ферменты в фотосинтезе ● В световой фазе фотосинтеза происходит синтез АТФ и НАДФ∙H2  за счет лучистой энергии. Это происходит на тилакоидах  хлоропластов, где пигменты и ферменты образуют сложные  комплексы для функционирования электрохимических цепей, по  которым передаются электроны и отчасти протоны водорода. ● ФЕРМЕНТЫ ­ПЕРЕНОСЧИКИ  ● Электроны в конечном итоге оказываются у кофермента НАДФ,  который, заряжаясь отрицательно, притягивает к себе часть  протонов и превращается в НАДФ∙H2. Также накопление протонов  по одну сторону тилакоидной мембраны и электронов по другую  создает электрохимический градиент, потенциал которого  используется ферментом АТФ­синтетазой для синтеза АТФ из  АДФ и фосфорной кислоты.

Роль ферментов  ­переносчиков

Ферменты в биосинтезе белка Все реакции белкового синтеза катализируются  специальными ферментами. Синтез информационной РНК  ведет фермент, который «ползет» вдоль молекулы ДНК от  начала гена до его конца и оставляет позади себя готовую  молекулу информационной РНК. Ген в этом процессе дает  только программу для синтеза, а сам процесс осуществляет  фермент. Без участия ферментов не происходит и  соединения аминокислот с транспортной РНК. Существуют особые ферменты, обеспечивающие захват и  соединение аминокислот с их транспортными РНК. Наконец,  в рибосоме в процессе сборки белка работает фермент,  сцепляющий аминокислоты между собой.

РНК ­полимераза ,фермент  ,создающий иРНК

ДНК­полимераза ,фермент  отвечающий за удвоение  молекулы ДНК