Задание
Ответить письменно на вопросы. Что такое ферменты? Какую роль играют ферменты в организме? Почему ферменты действуют только на определённые вещества?
- Они ускоряют реакции в тысячи и миллионы раз, поэтому обмен веществ идёт при температуре тела.
- Они обеспечивают расщепление питательных веществ (амилаза — крахмал, пепсин — белки, липаза — жиры).
- Они участвуют в синтезе веществ (ДНК-полимераза) и в получении энергии.
- Они позволяют клетке управлять обменом веществ: активность ферментов регулируется.
Специфичность определяется пространственной структурой белка-фермента и формой его активного центра.
Ферменты — белковые биологические катализаторы, ускоряющие реакции обмена веществ. Они действуют избирательно, потому что активный центр фермента подходит по форме только к своему субстрату.
Заполнить таблицу «Отличия ферментов от химических катализаторов».
| Биологический фермент | Небиологический (химический) катализатор |
|---|---|
Сравниваем по четырём признакам: природа, специфичность, условия работы, эффективность.
| Биологический фермент | Небиологический (химический) катализатор |
|---|---|
| Белок (реже РНК), образуется в живых клетках | Неорганические или простые органические вещества (металлы, кислоты, оксиды), получают искусственно |
| Высокая специфичность: действует на один субстрат или группу близких | Обычно малоспецифичен, ускоряет много разных реакций |
| Работает в мягких условиях: около |
Часто нужны высокая температура, давление, сильная кислотность |
| Очень высокая активность, ускорение в миллионы раз; активность регулируется клеткой; разрушается при нагревании (денатурация) | Активность ниже; не регулируется клеткой; обычно выдерживает нагрев |
Подпишите рисунок. Вставьте в определение нужное слово.
- Вещество, которое связывается с ферментом для проведения химической реакции ______
- Ускоритель реакции ______
- Специализированный белок, катализирующий химические реакции в клетках ______.
На рисунке сверху показана молекула, которая присоединяется к ферменту, — это субстрат. Нижняя крупная фигура — фермент. Выемка на ней, куда входит субстрат, — активный центр.
Определения:
- Вещество, которое связывается с ферментом, — субстрат.
- Ускоритель реакции — катализатор.
- Специализированный белок, катализирующий реакции в клетках, — фермент.
Подписи к рисунку: верхняя фигура — субстрат; выемка на ферменте — активный центр; нижняя большая фигура — фермент.
- субстрат
- катализатор
- фермент
Творческое задание. Представьте, что вы являетесь работником лаборатории. Вам необходимо провести эксперимент «Влияния температуры на активность фермента амилазы». Сформулируйте план простого эксперимента для проверки влияния температуры на активность фермента амилазы. Опишите, какие материалы понадобятся, как будет проводиться эксперимент, что и как вы будете измерять.
Цель: выяснить, как температура влияет на активность амилазы.
Гипотеза: активность амилазы максимальна при температуре около
Материалы:
Ход работы:
- В
пробирки налить по капель раствора крахмала. - Выдержать пробирки по
минут при разных температурах: № — лёд (около – °C), № — °C, № — °C, № — кипящая вода. - В каждую добавить по
капли раствора амилазы (при той же температуре) и включить секундомер. - Каждые
секунд брать каплю смеси и смешивать с каплей йода на белой пластине. - Записывать время, когда синяя окраска (крахмал + йод) исчезает.
Что измеряем: время полного расщепления крахмала при каждой температуре. Чем оно короче, тем выше активность фермента.
Ожидаемый результат:
| Пробирка | Температура | Результат |
|---|---|---|
| около |
крахмал расщепляется очень медленно, синий цвет сохраняется | |
| расщепление медленное | ||
| расщепление самое быстрое, синий цвет исчезает первым | ||
| синий цвет остаётся, фермент денатурирован |
Вывод: амилаза наиболее активна при температуре около
Опыт:
Решите тестовые задания.
- Выберите верные утверждения и обведите ручкой.
А) Ферменты способны изменять исходные вещества реакции.
Б) Все ферменты являются белками.
В) Ферменты работают только при температуре выше 37 градусов.
Г) Ферменты обладают специфичностью к субстрату.
Д) Ферменты ускоряют химические реакции в клетке. - Выберите из предложенного списка функции, которые выполняют ферменты в организме.
А) Катализируют биохимические реакции.
Б) Являются источником энергии.
В) Обеспечивают транспорт веществ через мембрану.
Г) Обеспечивают расщепление питательных веществ.
Д) Участвуют в синтезе ДНК.
Допишите в предложениях недостающие слова.
А) Ферменты, разрушающие белки, называются ______.
Б) Ферменты, ускоряющие реакции гидролиза, называются ______.
В) Ферменты, ускоряющие реакции окисления, называются ______.
Найдите соответствие: приведённые ферменты и их основные классы. Запишите ответы в поле для ответов.
Ферменты: А) Лактаза Б) Пепсин В) Амилаза Г) ДНК-полимераза Д) Лактатдегидрогеназа
Классы: 1) Оксидоредуктазы 2) Трансферазы 3) Гидролазы
Как изменится скорость ферментативной реакции при изменении следующих условий (выберите верный вариант для каждого случая).
А) Повышение температуры с 20 °C до 37 °C.
Б) Снижение pH среды до оптимального значения для фермента.
В) Увеличение концентрации субстрата в растворе.
Варианты ответа: Скорость реакции увеличится; Скорость реакции уменьшится; Скорость реакции не изменится.
Допишите: ферменты, разрушающие белки, — протеазы. Ускоряющие гидролиз — гидролазы. Ускоряющие окисление — оксидоредуктазы.
Соответствие: лактаза расщепляет лактозу, пепсин — белки, амилаза — крахмал, все они гидролазы (
Скорость реакции:
А) от
Б) pH приближается к оптимальному — скорость растёт.
В) больше субстрата — активные центры заполняются чаще, скорость растёт (до насыщения фермента).
- Г, Д
- А, Г, Д
Допишите: А) протеазы; Б) гидролазы; В) оксидоредуктазы
Соответствие: А —, Б — , В — , Г — , Д —
Скорость: А — увеличится; Б — увеличится; В — увеличится
