Слайд 2
Что такое ферменты?
ФЕРМЕНТЫ (от лат. fermentum
— брожение, закваска) – это энзимы, специфические белки, увеличивающие
скорость протекания химических реакций в клетках всех живых организмов.
Наука о ферментах называется энзимологией.
Слайд 3
История изучения
Термин «фермент» был предложен в
XVII веке химиком ван Гельмонтом при обсуждении механизмов пищеварения.
Слайд 4
В 1833 французскими химиками А. Пайеном и Ж.
Персо впервые из прорастающих зерен ячменя было выделено активное
вещество, осуществляющее превращение крахмала в сахар и получившее название диастазы(амилазы).
Слайд 5
В середине 19 в. разгорелась дискуссия о
природе брожения. Пастер считал, что брожение вызывается лишь живыми
микроорганизмами и что процесс брожения неразрывно связан с их жизнедеятельностью. А Либих и его сторонники, отстаивая химическую природу брожения, считали, что оно является следствием образования в клетках микроорганизмов растворимых ферментов.
Луи Пастер
Юстас Либих
Марселен Бертло
Клод Бернар
Слайд 6
Дискуссия Либиха и Пастера о природе брожения была
разрешена в 1897 Э.Бухнером, который, растирая дрожжи с инфузорной
землёй, выделил из них бесклеточный растворимый ферментный препарат (зимазу), вызывавший спиртовое брожение. Открытие Бухнера утвердило материалистическое понимание природы брожений.
Слайд 7
Общая характеристика ферментов
Все ферменты разделяются на две большие
группы: однокомпонентные, состоящие исключительно из белка, и двухкомпонентные, состоящие
из белка, называемого апоферментом, и небелковой части, называемой простетической группой.
Слайд 8
Размеры ферментов и их строение.
Молекулярная масса ферментов, лежит
в пределах 10 тыс. —
1 млн. Они могут
состоять из одной или нескольких полипептидных цепей и могут быть представлены сложными белками.
Слайд 9
Функции ферментов
Ферменты выступают в роли катализаторов практически во
всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах — ими
катализируется около 4000 биореакций. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма..
Слайд 10
Местонахождение ферментов в организме
В клетке часть ферментов
находится в цитоплазме, но в основном ферменты связаны с
определенными клеточными структурами. В ядре, например, находятся ферменты, ответственные за репликацию — синтез ДНК
и за ее транскрипцию — образование РНК .
ДНК-лигаза
Слайд 11
Условия действия ферментов
Действие ферментов зависит от ряда факторов:
От
температуры (max 40-50°С)
Активной реакции среды – pH (кислотность).
От присутствия
специфических активаторов и неспецифических или специфических ингибиторов.
Слайд 12
Специфичность и механизм действия ферментов
Действие ферментов, строго
специфично и зависит от строения субстрата, на который фермент
действует. Прекрасным примером такой зависимости служит катализируемая аргиназой реакция гидролитического расщепления аминокислоты аргинина на орнитин и мочевину:
Слайд 13
Кофакторы ферментов
Многие ферменты для проявления активности нуждаются в
веществах небелковой природы- кофакторах. Кофакторы могут быть как неорганическими
молекулами (ионы металлов, железо-серные кластеры и др.), так и органическими (например, флавин или гем).
Слайд 14
Получение ферментов
Обычно ферменты вьделяют из тканей животных, растений,
клеток и культуральных жидкостей микроорганизмов, биологических жидкостей (кровь, лимфа
и др.).
Для получения некоторых труднодоступных ферментов используются методы генетической инженерии.
Слайд 16
Значения pH физиологических жидкостей
Слайд 17
Болезни, связанные с нарушением выработки ферментов.
Отсутствие или снижение
активности какого-либо фермента у человека приводит к развитию заболеваний
или гибели организма. Например передаваемое по наследству заболевание детей — галактоземия (приводит к умственной отсталости) — развивается вследствие нарушения синтеза фермента, ответственного за превращение галактозы в легко усваиваемую глюкозу.
Определение активности многих ферментов a крови, моче, спинно-мозговой, семенной и других жидкостях организма используется для диагностики ряда заболеваний.
Слайд 18
Применение ферментов
Ферментативные процессы являются основой многих производств:
хлебопечения, виноделия, пивоварения, сыроделия, производства спирта, чая, уксуса.
Слайд 19
Каталаза широко применяется в пищевой и резиновой промышленности,
а расщепляющие полисахариды целлюлазы и пектидазы — для осветления
фруктовых соков
Слайд 20
С помощью ферментов получают лекарственные препараты и сложные
химические соединения.