Презентация по химии на тему "Ферменты"

Ферменты

Ферменты — это специфические белки, вырабатываемые живой клеткой и обладающие способностью ускорять химические реакции.
Ферменты можно назвать биологическими катализаторами

Свое название ферменты получили от латинского слова fermentatio, что означает брожение.
Открыты ферменты в 1814 г. русским академиком К.С.Кирхгофом.

Свойства ферментов:
1.Ферменты образуют коллоидные растворы.
2.Обладают большой молекулярной массой.
3. Являются алифотерными электролитами, и при разных значениях РН приобретают заряд.

Классификация
1.Оксидоредуктазы-ускоряют реакции окисления-восстановления. Играют большую роль в процессах брожения и дыхания микроорганизмов, т. е. в энергетическом обмене. 2.Трансферазы-это ферменты переноса, ускоряющие реакции переноса различных групп атомов от одного соединения к другому.
3. Фосфотрансферазы-ферменты ускоряющие перенос фосфорных остатков внутри одной молекулы без участия АТФ.
4. Аминотрансферазы - простетическая группа ферментов, катализирующих реакции переаминирования аминокислот с кетокислотами.
5. Гидролазы - гидролитические ферменты, участвующие в расщеплении сложных органических соединений (белки, жиры и углеводы) с обязательным участием воды.
6.Лиазы – ферменты, катализирующие распад сложных эфиров, спиртов с органическими и неорганическими кислотами.

По строению ферменты делятся:
простые (однокомпонентные) - состоит только из белковой части;



сложные (двухкомпонентные). В состав сложного фермента входит белковая и небелковая составляющие. Иначе сложный фермент называют холоферментом. Белковую часть в его составе называют апоферментом, а небелковую - коферментом.

Каталитический центр простого фермента
представляет собой уникальное сочетание нескольких аминокислотных остатков, расположенных на разных участках полипептидной цепи.

Субстратный центр простого фермента
это участок белковой молекулы фермента, который отвечает за связывание субстрата.

Аллостерический центр простого фермента
представляет собой участок молекулы фермента, в результате присоединения к которому какого-то низкомолекулярного вещества изменяется третичная структура белковой молекулы фермента, что влечет за собой изменение его активности. Аллостерический центр является регуляторным центром фермента.

Сложные ферменты
В сложных ферментах роль каталитического центра выполняет кофермент, который связывается с апоферментом в определенном участке - кофермент связывающем домене.

Название фермента
Название фермента образуется от названия объекта, на который он действует, или процесса, который катализируется данным ферментом, путем добавления к корню слова окончания «аза». Например, фермент, действующий на лактозу, называется лактазой, фермент, действующий на крахмал (лат. amylum — крахмал), — амилазой; Некоторые ферменты, например трипсин и пепсин, сохранили название, данное им при их открытии. Однако в соответствии со сказанным трипсин может быть назван триптазой, а пепсин — пепсиназой.

Классификация ферментов основана на характере производимого ими действия.

1. Гидролазы:
- протеазы (пепсин, трипсин и др.);
- эстеразы (липазы, фоефатазы и др.);
- карбогидразы (лактаза, амилаза и др.);
- амидазы (уреаза, гистозим и др.).
2. Фосфорилазы.
3. Окислительно-восстановительные ферменты:
- оксидазы (тирозиназа и др.);
- дегидразы (лактикодегидраза и др.);
- пероксидазы (липоксидаза и др.);
- каталазы.
4. Десмолазы (карбоксилаза, альдолаза и др.).
5. Феразы (фосфоферазы, аминоферазы и др.).

Гидролазы
ферменты, катализирующие реакции расщепления и синтеза веществ, происходящих с участием воды. При помощи их сложные органические вещества расщепляются на более простые, и, наоборот, из простых веществ синтезируются сложные. Поскольку расщепление с присоединением молекулы воды называется гидролизом, то ферменты, катализирующие подобные реакции, называются гидролазами.

Фосфорилазы
ферменты, ускоряющим процесс фосфоролиза, т. е. реакции расщепления и синтеза некоторых сложных органических соединений (крахмала, гликогена) с участием фосфорной кислоты. Название «фосфоролиз» указывает на сходство этого процесса с гидролизом. При фосфоролизе в реакции расщепления роль воды выполняет фосфорная кислота. В качестве примера приводится реакция расщепления гликогена под действием фосфорилазы:
Таким образом, в результате фосфоролиза гликоген расщепляется с образованием большого числа молекул фоcфорилированной глюкозы.

Окислительно-восстановительные
ферменты катализируют реакции, связанные с переносом электронов и атомов водорода.
2H2O2 → 2H2O + O2.

Десмолазы
Десмолазы катализируют реакции расщепления связи между атомами углерода. В качестве примера приводится реакция отщепления углекислого газа от пировиноградной кислоты под действием карбоксилазы:
Эта реакция катализируется ферментом карбоксилазой, простетической группой которой является фосфорилированный витамин В1.

Феразы
Феразы катализируют реакции переноса некоторых атомных группировок с одного соединения на другое. При помощи фосфофераз осуществляется перенос остатка фосфорной кислоты, аминофераз — аминогруппы, метилфераз — метальной группы. Суммарный эффект действия аминофераз можно представить следующей реакцией:
Активной группой аминофераз является фосфорилированное производное витамина B6.

Ферменты
- вещества, способные каталитически влиять на скорость биохимических реакций
ферменты в реакциях превращения веществ принимают участие лишь в качестве посредников;
При температуре до 40-50ºС увеличивается скорость ферментативной реакции, но затем скорость падает, фермент перестает действовать. При температуре выше 80°С практически все ферменты необратимо инактивируются.

По химической природе ферменты бывают однокомпонентными, состоящими только из белка, и двухкомпонентными, состоящими из белковой и небелковой частей. Небелковая часть у ряда ферментов представлена тем или иным витамином.
На активность фермента оказывает большое влияние рН среды.
высокая активность;
строгая специфичность действия, т. е. способностью влиять только на определенные связи в сложных молекулах или лишь на определенные вещества.

Конститутивные - ферменты присущие данному микроорганизму и входящие в число компонентов его клетки. Адаптивные - ферменты индуцируемые, которые вырабатываются клеткой только при добавлении к среде вещества (индуктора), стимулирующего синтез данного фермента. В этих условиях микроорганизм синтезирует фермент, которым, он не обладал.
По характеру действия ферменты подразделяются на экзоферменты, которые выделяются клеткой во внешнюю среду, и эндоферменты, которые прочно связаны с внутренними структурами клетки и действуют внутри нее.
автолиз (от греч. аutos - сам, lysis - растворение) - саморастворение или самопереваривание клетки под влиянием ее собственных внутриклеточных ферментов.

Спасибо
за
внимание