Ферменттердің белсенділігіне әсер ететін факторлар. Биология, 10 сынып, презентация.
Мәселе:
Протеин молекуласының жасушасындағы 51 амин қышқылының қалдықтарын қамтитын инсулин синтезі 1-2 минутта аяқталды, ал зертханада көп күш, уақыт пен құралдар талап етіледі: бұл белок 50-жылдары жасанды түрде синтезделгенде, Осы жұмысқа 3 жыл бойы 10 адам қатысқан.
Химиялық реакциялар неге жасушада жылдамырақ өтеді?
Сабақ мақсаттары:
Біледі:
• Ферменттер ерекшелігі және олардың қасиеттері
• Жалпы белгілері және ферменттердің шығу тегі бейорганикалық заттар катализаторларынан айырмашылығы
• Ферменттер әрекетінің механизмін
Түсінеді:
• Тамақ өнеркәсібінде, медицинада және халық шаруашылығының басқа да салаларында ферменттердің маңызын
Қолданады:
• Фермент белсенділігіне әсер ететін факторларды анықтағанда
• Зерттеуді жоспарлауда
• Болжам тұжырымдауда
• Тәуелсіз және тәуелді айнымалыларды анықтағанда
• Деректерді жинауда және өңдеу жүргізуде
• Деректер бойынша қорытынды жасауда
Тақырыбы: «Ферменттердің белсенділігіне әсер ететін факторлар»
Мұралықты бөлу туралы әңгімеҚарт арап өліп бар жатып, өз ұлдарына 17 әдемі ақ түйеледі мұраға қалдырады: үлкен ұлына – жартысын, ортаншысына – үштен бір бөлігін, кенжесіне – тоғыздан бір бөлігін.
Араб өлгенде, ұлдар өз мұраларын бөле бастады, бірақ 17 түйе 2, 3 немесе 9-ға бөлінбеді.
Сол кезде кедей ғалым, шөл далада, кітаптар тиелген кәрі қара түйені ерітіп келе жатады. Ол бауырластарға жақындап, не үшін қайғылы екендерін сұрады. Бауырластар мұрасы туралы және оны бөлісу мүмкін еместігі туралы айтып берді. Сонда ғалым оларға түйесін сыйға берді. Олардың 18 түйесі болды: үлкені - 9 түйе, ортаншысы - 6, кенжесі - 2 түйе, ғалымның ескі түйесі қалды.
«Бұны не істеу керек?» - деп сұрады бауырластар.
«Мен сендерге бөлісу үшін көмектескенім үшін менің түйемді қайтарып беріңдер, әйтпесе кітаптарымды өзім тасуға тура келеді» - деп сұрайды ғалым, бауырластар оған түйесін қайтарып береді.
өзіңнің мұраңды бөліп беруге көмектесу үшін түйеімді қайтарып берсеңіз, әйтпесе шөл дала арқылы өзімді кітаптарыммен алып жүремін», - деп сұрады ғалым.
Бұл қара түйе ферментке ұқсайды. Ол, онсыз жүрмейтін үдерістің жүруіне жағда жасады, ал өзі өзгеріссіз қалды. Және бұл шын мәнінде ферменттердің негізгі қасиеті.
Практикалық қолдану
Амилаз.
Папаин
Сыр дайындау – сүт ұйытқысы(казеинді ұйынды алу)
Тамақ өнімдері –
балаларға арналған
азық-түлік өнімдерін өндіру
Фицин
Құрамындағы күмісті шығару үшін қолданылған пленкамен желатинді жуу.
Трипсин
Ренин
Пепсин
Каталаза
Бактериалық протеаз
Ферминтативті реакциялардың мөлшерлемесі-бірлік уқытына түрлендірілген субстраттың мөлшері немесе құралған өнімнің мөлшері
Ферментативті реакциялардың жылдамдығы
Сурет. Ферменттер реакциясының жылдамдығы
Жылдамдық реакцияның бастапқы сатысында (суретте) қисыққа иілген бұрышымен анықталады. Күштірек иілген сайын, жылдамдық көбірек болады. Уақыт өте келе реакция жылдамдығы негізінен субстрат концентрациясының төмендеуі нәтижесінде төмендейді.Топтық жұмыс. Топтарға бөлу (1,2,3-ке)
«Карусель» әдісі
Әдісті жүзеге асыру алгоритмі
1. Оқушылар 3 топқа біріктірілген
2. Әр топқа оқуға қосымша матерал беріледі.
Әр топқа жоғарысында тақырып жазылып тұрған, А3 форматта парақтар беріледі.
1.Ферменттік реакциялар белсенділігіне әсер ететін субстрат пен фермент концентрациясы;
2.Ферментативтік реакцияның жылдамдығына ортаның температурасының әсері
3.Ферментативтік реакцияның жылдамдығына ортаның рН әсері.
3. Оқушылар берілген сұрақтар бойынша жауаптарын, ойлары мен идеяларын жазу үшін орнатылған регламенттерге сүйенеді.
4. Әр топқа басқа топқа арналған қаламның түсінен ерекшеленетін белгілі бір түсті қалам беріледі, әр топ оқушылары өз жауаптарын оңай тануы үшін.
Әдісті іске асыру алгоритмі5. Оқушылар өздеріне берілген сураққа жауап беріп, бір сұраққа берілген уақыт аяқталған соң, басқа сұрақ жазылған, келесі плакатқа көшеді.
6.Оқушылар алдыңғы топтың берген жауабымен танысып, келісетін немесе келіспейтіндерін талқылыайды: егер келіссе белгілі бір символмен белгілейді; егер келіспесе – түсініктеме жазады.
7. Ары қарай, оқушылар берілген сұрақбойынша өз ойларын жазады. Олардың ойлары алдыңғы топ оқушылары жазып қалдырған ойларға сәйкес келсе, стрелка арқылы көрсете алады.
8. «Карусель» әр топ барлық плакатпен танысып, жауап бергенше жалғасады (уақыт жеткілікті болған жағдайда).
Топтық жұмыс. Топтарға бөлу (1,2,3-ке)
«Карусель» әдісі
ферменттер концентратциясы
Субстраттың жоғары концентрациясы және температурасы мен рН сияқты басқа факторлардың
тұрақтылығымен ферментативті реакция жылдамдығы ферменттің концентрациясына пропорционалды
(1-сурет). Катализ әрдайым ферменттің концентрациясы субстрат концентрациясынан әлдеқайда төмен болған
жағдайда жүзеге асырылады. Сондықтан ферменттің концентрациясы артып, ферментативті реакция
жылдамдығы артады.
Сурет.1 Ферментативті реакция жылдамдығының фермент концентрациясына тәуелділігі
Субстрат концентрациясы
Ферменттер концентрациясында ферментативті реакция жылдамдығы ұлғаяды субстрат концентрациясы артады (2-сурет). Максималды реакция жылдамдығы Vmax-ге ешқашан қол жеткізілмеген, бірақ субстрат концентрациясының одан әрі артуы реакция жылдамдығындағы ешқандай елеулі өзгерістерге әкеліп соқтырмайтын уақытқа келеді. Бұл субстраттың жоғары концентрацияларында кез-келген уақытта фермент молекулаларының белсенді орталықтарының іс жүзінде қаныққандығы түсіндіріледі. Осылайша, қаншалықты артық субстрат бар болса да, ферментке бұрын құрылған фермент-субстрат кешені өнімге және еркін ферментке бөлінгеннен кейін ғана қосыла алады. Сондықтан субстраттың жоғары концентрациясы кезінде ферментативті реакция жылдамдығы субстрат концентрациясы мен фермент-субстрат кешенінің диссоциациялану уақытымен шектеледі.
Субастрат концентрациясы
Сурет. 2 Ферментативті реакция жылдамдығының субстрат концентрациясына тәуелділігі
Температура
0-40 ° C диапазонында 2 Q10 ферментінің реакциясы құрайды. Басқаша айтқанда, температура 10 ° С-қа дейін көтерілген сайын, ферментативті реакция жылдамдығы екі еселенеді. Температураның жоғарылауы кезінде молекулалардың қозғалысы тездетіледі және реакцияға түсетін заттардың молекулалары бір-бірімен соқтығысуы мүмкін. Демек, олардың арасындағы реакцияның пайда болу ықтималдығы артады. Ең белсенділікті қамтамасыз ететін температура оңтайлы температура деп аталады. Осы деңгейден тыс фазалық реакция жылдамдығы соқтығысу жиілігінің ұлғаюына қарамастан төмендейді. Бұл ферменттің қайталама және үшінші ретті құрылымдарының бұзылуына байланысты, яғни ферменттің денатурацияға ұшырауына байланысты (3-сурет).
Температураның ферментативті реакция жылдамдығына әсері Q10 температуралық коэффициенті бойынша
көрсетілуі мүмкін:
Температура
Сурет. 3. Термиялық амилаз сияқты ферменттің белсенділігіне температураның әсері
Температура
Температура мұздату нүктесінен төмен болғанда, ферменттер белсенді емес, бірақ ешқандай денатурация болмайды. Температураның өсуімен олардың каталитикалық белсенділігі қайта қалпына келтіріледі. Біздің заманымызда азық-түлік өнімдерін ұзақ уақыт бойы сақтау үшін оларды жылдам мұздату әдісі кеңінен қолданылады. Микроорганизмдердің көбеюіне және көбеюіне жол бермейді, сондай-ақ олардың ас қорыту ферменттерін белсенді етпейді, сондықтан олар тағамның ыдырауы мүмкін емес. Тамақ өнімдеріндегі ферменттер де белсенді емес. Мұздатылған тағамдар қажет болғанша оларды ерітуге болмайды.
рН
Тұрақты температурада кез-келген фермент тар pH диапазонында ең тиімді жұмыс істейді. Оңтайлы болып - реакция максималды жылдамдықпен жүретін рН саналады(4-сурет және 1-кесте). Жоғары және төменгі рН кезінде ферменттің белсенділігі төмендейді. РН өзгерсе иондалған қышқылдың және негізгі топтардың зарядын өзгертеді, онда фермент молекулаларының нақты пішініне тәуелді болады. Нәтижесінде, фермент молекулаларының пішіні, ең алдымен, оның белсенді орталығының пішіні өзгереді. Егер рН бірден өзгерсе, ферменттер денатуратталады. Ферменттің оңтайлы рН сипаттамасы әрдайым оның ішіндегі жасуша ортасының рН-на сәйкес келе бермейді. Бұдан фермент орналасқан орта, белгілі бір дәрежеде оның қызметін реттей алатындығын болжаймыз.
рН
Сурет. 4. РН бойынша фермент белсенділігінің тәуелділігі
Кесте.1. Кейбір ферменттер үшін
PH оңтайлы
Үй тапсырмасы:
Әр түрлі шарттардың (температура, рН) ферменттердің белсенділігіне әсері бойынша зертханалық жұмыс жүргізілуін жоспарлау
Рефлексия
Бүгін не білдіңіз?
Бүгінгі таңдағы ең таңғажайып / таңқаларлық / қызықты / пайдалы нәрсе не болды? Сіз немен айналысасыз?
Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз:
Facebook | VK | WhatsApp | Telegram | Twitter
Қарап көріңіз 👇
Пайдалы сілтемелер:
» Туған күнге 99 тілектер жинағы: өз сөзімен, қысқаша, қарапайым туған күнге тілек
» Абай Құнанбаев барлық өлеңдер жинағын жүктеу, оқу
» Дастархан батасы: дастарханға бата беру, ас қайыру
Соңғы жаңалықтар:
» Грузия қазақстандықтарға білім грантын бөлді
» Қазақстандықтар шетелге қай мезгілде жиірек шығады
» Freedom bank-те керемет акция! 1000 ₸ кэшбек сыйлайды