![Урок химии 10 класс Тема «Ферменты»](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_0.jpg)
Урок химии
10 класс
Тема «Ферменты»
![Цели урока](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_1.jpg)
Цели урока
- Обобщить знания о ферментах как биокатализаторах;
- Сравнить особенности ферментов и неорганических катализаторах;
- Показать роль ферментов в функционировании живых организмов;
- Роль ферментов в промышленности, медицине, повседневной жизни человека.
![План рассмотрения темы](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_2.jpg)
План рассмотрения темы
- Основные сведения о ферментах
- Свойства ферментов
- Сравнение ферментов и неорганических катализаторов
- Классификация ферментов
- Роль ферментов в живых организмах
- Роль ферментов в промышленности , медицине и в жизни человека.
- Проверь свои знания по теме «Ферменты»
![Ферментология /энзимология/ учение о ферментах](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_3.jpg)
Ферментология /энзимология/ учение о ферментах
- К.С. Кирхгоф, И.П.Павлов, С.Е.Северин, В.А. Энгельгард - отечественные ученые
- Э. Фишер, Д.Нортрон, А.Спаланцани и др. – зарубежные ученые
![Зарубежные ученые](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_4.jpg)
Зарубежные ученые
- Фишер Эмиль Герман немецкий биохимик , создатель пептидной теории строения белковых молекул веществ. Он открыл, что ферменты обладают исключительной избирательностью своего действия.
![Отечественные ученые Владимир Александрович Эндельгард Иван Петрович Павлов](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_5.jpg)
Отечественные ученые
Владимир Александрович
Эндельгард
Иван Петрович Павлов
![Основные сведения о ферментах](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_6.jpg)
Основные сведения о ферментах
- Ферменты - биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие химические реакции в живых организмах и вне их.
![Свойства ферментов Высокая активность 2г пепсина/фермент желудочного сока/ за 2ч расщепляет 100 кг белка 1,6 г амилазы /фермент поджелудочной железы/ гидролизует 175 кг крахмала Одна молекула каталазы разлагает в 1 с 50 000 молекул пероксида водорода](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_7.jpg)
Свойства ферментов
- Высокая активность
2г пепсина/фермент желудочного сока/ за 2ч расщепляет 100 кг белка
1,6 г амилазы /фермент поджелудочной железы/ гидролизует 175 кг крахмала
Одна молекула каталазы разлагает в 1 с 50 000 молекул пероксида водорода
- Строгая избирательность – на каждую биологическую реакцию свой фермент
- Небольшой температурный интервал – температура тела организма
- Небольшой интервал значений pH
![Действие фермента Субстрат - место действия фермента Активатор – вещество влияющее на активность фермента /активный центр фермента/ Продукт - результат взаимодействия фермента и субстрата Специфичность действия фермента объясняется точным соответствием молекулы субстрата с участками фермента. ингибитор Субстрат (S) Е - фермент Продукт (P) активатор](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_8.jpg)
Действие фермента
- Субстрат - место действия фермента
- Активатор – вещество влияющее на активность фермента /активный центр фермента/
- Продукт - результат взаимодействия фермента и субстрата
Специфичность действия фермента объясняется точным соответствием молекулы субстрата с участками фермента.
ингибитор
Субстрат (S)
Е - фермент
Продукт (P)
активатор
![Сущность ферментативной реакции E + S E S E + Р E – энзим ( фермент) S - субстрат Р – продукт реакции E S – фермент-субстрактный комплекс](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_9.jpg)
Сущность ферментативной реакции
E + S E S E + Р
E – энзим ( фермент)
S - субстрат
Р – продукт реакции
E S – фермент-субстрактный комплекс
![Влияние температуры на активность фермента](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_10.jpg)
Влияние температуры на активность фермента
![примеры реакций, протекающих с участием ферментов Фермент Роль в превращении веществ амилаза Осахаривание крахмала крахмал →глюкоза протеаза Добавки к зубным пастам для удаления зубного налета каталаза Удаление пероксида водорода целлюлаза Осветление фруктовых соков пепсин Переваривание пищи в желудке липаза Расщепление жира в тонком кишечнике](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_11.jpg)
примеры реакций, протекающих с участием ферментов
Фермент
Роль в превращении веществ
амилаза
Осахаривание крахмала
крахмал →глюкоза
протеаза
Добавки к зубным пастам для удаления зубного налета
каталаза
Удаление пероксида водорода
целлюлаза
Осветление фруктовых соков
пепсин
Переваривание пищи в желудке
липаза
Расщепление жира в тонком кишечнике
![Неорганические катализаторы и ферменты Признаки различий Неорганические катализаторы Химическая природа Ферменты Низкомолекулярные вещества, образованные одним или несколькими элементами ( Ni.Al 2 O 3 ) Селективность(избирательность) Белки – высокомолекулярные полимеры Низкая Оптимум pH Изменение структуры катализатора в ходе реакции Очень высокая Сильнокислая или щелочная Слабокислая или слабощелочная среда Изменяется незначительно или не изменяется вовсе Увеличение скорости реакции Изменяется в значительной степени и восстанавливается в исходную структуру по окончании реакции В 10 2 - 10 6 раз В 10 8 - 10 12 раз](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_12.jpg)
Неорганические катализаторы и ферменты
Признаки различий
Неорганические катализаторы
Химическая природа
Ферменты
Низкомолекулярные вещества, образованные одним или несколькими элементами ( Ni.Al 2 O 3 )
Селективность(избирательность)
Белки – высокомолекулярные полимеры
Низкая
Оптимум pH
Изменение структуры катализатора в ходе реакции
Очень высокая
Сильнокислая или щелочная
Слабокислая или слабощелочная среда
Изменяется незначительно или не изменяется вовсе
Увеличение скорости реакции
Изменяется в значительной степени и восстанавливается в исходную структуру по окончании реакции
В 10 2 - 10 6 раз
В 10 8 - 10 12 раз
![Классификация ферментов Классы ферментов Оксидоредуктазы – перенос атомов водорода или электронов Трансферазы – перенос групп атомов от одного вещества к другому Гидролазы – реакции гидролиза](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_13.jpg)
Классификация ферментов
Классы ферментов
Оксидоредуктазы –
перенос
атомов
водорода или
электронов
Трансферазы –
перенос групп
атомов от одного
вещества к другому
Гидролазы –
реакции гидролиза
![Классы ферментов Лиазы – негидролитическое присоединение к субстрату или отщепление от него воды. Изомериазы- внутримолекулярная перестройка Лигазы – соединение двух молекул в результате образования новых связей](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_14.jpg)
Классы ферментов
Лиазы –
негидролитическое
присоединение
к субстрату или
отщепление
от него воды.
Изомериазы-
внутримолекулярная
перестройка
Лигазы –
соединение двух
молекул в результате
образования
новых связей
![Химический эксперимент Практическая работа « Действие каталазы на пероксид водорода » Каталаза – фермент , катализирующий разложение пероксида водорода. Пероксид водорода образуется в некоторых растительных и животных клетках в качестве побочного продукта обмена веществ. Соединение это токсично для клеток, а каталаза обеспечивает его ферментативное удаление. Ход работы:](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_15.jpg)
Химический эксперимент
Практическая работа
« Действие каталазы на пероксид водорода »
Каталаза – фермент , катализирующий разложение пероксида водорода.
Пероксид водорода образуется в некоторых растительных и животных клетках в качестве побочного продукта обмена веществ. Соединение это токсично для клеток, а каталаза обеспечивает его ферментативное удаление.
Ход работы:
- Налейте в пробирки по 2 мл раствора перекиси водорода.
- В первую опустите кусочек сырого картофеля. Что наблюдаете? Поднесите к отверстию пробирки тлеющую лучинку. Что наблюдаете?
- Во вторую пробирку опустите кусочек вареного мяса. Что наблюдаете? Поднесите к отверстию пробирки тлеющую лучинку. Что наблюдаете?
- В третью пробирку и четвертую пробирки внесите соответственно кусочек вареного картофеля и кусочек вареного мяса. Что наблюдаете? Почему?
![Результаты практической работы оформите в виде таблицы Наблюдения Пробирка №1(сырое мясо) Выводы Пробирка №2(вареное мясо) Пробирка №3(сырой картофель) Пробирка №4(вареный картофель)](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_16.jpg)
Результаты практической работы оформите в виде таблицы
Наблюдения
Пробирка №1(сырое мясо)
Выводы
Пробирка №2(вареное мясо)
Пробирка №3(сырой картофель)
Пробирка №4(вареный картофель)
![Результаты практической работы Пробирках №1,№3, сырое мясо, сырой картофель Кусочки сырого картофеля разлагают пероксид водорода с выделением кислорода, так как тлеющая лучинка загорелась. Пробирках №2, №4вареное мясо, вареный картофель Вывод: это действует фермент каталаза. Изменений нет Вывод: фермент при термической обработке разрушился.](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_17.jpg)
Результаты практической работы
Пробирках №1,№3, сырое мясо, сырой картофель
Кусочки сырого картофеля разлагают пероксид водорода с выделением кислорода, так как тлеющая лучинка загорелась.
Пробирках №2, №4вареное мясо, вареный картофель
Вывод: это действует фермент каталаза.
Изменений нет
Вывод: фермент при термической обработке разрушился.
![Применение ферментов в пищевой промышленности](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_18.jpg)
Применение ферментов в пищевой промышленности
- Сыроделие
- Производство готовых каш
- Умягчение мяса
- Осветление фруктовых соков
![Применение ферментов в медицине Расшифровка генома человека Клонирование Генная инженерия Лечение заболеваний связанных снижением активности ферментов (галактоземия – заболевание, при котором не происходить превращение галактозы в глюкозу) Производство:](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_19.jpg)
Применение ферментов в медицине
- Расшифровка генома человека
- Клонирование
- Генная инженерия
- Лечение заболеваний связанных снижением активности ферментов (галактоземия – заболевание, при котором не происходить превращение галактозы в глюкозу)
Производство:
- витаминов
- лекарств
- антибиотиков
![Ферменты в жизни и деятельности человека](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_20.jpg)
Ферменты в жизни и деятельности человека
- Стиральные порошки с биодобавками
- Удаление крахмала с нитей во время шлихтования
- Добавки к зубным пастам
- Удаление желатина с фотопленки
![Проверь свои знания по теме «Ферменты» Что такое ферменты ? (1 балл) 2. Какова химическая природа ферментов ? (1 балл) Белковая Жировая Углеводородная Неорганическая 3. Перечислите свойства ферментов (не менее четырех) (4 балла) 4. При какой температуре ферменты проявляют наибольшую активность (1 балл) 26 ° C 36 ° C 56 ° C 38 ° C 5. Какой раздел науки изучает действие ферментов ? (1 балл) Химическая кинетика Термодинамика Энзимология 6. Назовите области применения ферментов (не менее 4).( 4 балла)](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_21.jpg)
Проверь свои знания по теме «Ферменты»
- Что такое ферменты ? (1 балл)
2. Какова химическая природа ферментов ? (1 балл)
- Белковая
- Жировая
- Углеводородная
- Неорганическая
3. Перечислите свойства ферментов (не менее четырех) (4 балла)
4. При какой температуре ферменты проявляют наибольшую активность (1 балл)
- 26 ° C
- 36 ° C
- 56 ° C
- 38 ° C
5. Какой раздел науки изучает действие ферментов ? (1 балл)
- Химическая кинетика
- Термодинамика
- Энзимология
6. Назовите области применения ферментов (не менее 4).( 4 балла)
![Проверь ответы: Ферменты - биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие химические реакции в живых организмах и вне их . А 3. pH среды Температура Избирательность Высокая активность 4. B 5 . C 6 . - Производство: витаминов, лекарств, антибиотиков -В медицине: лечение заболеваний, расшифровка генома человека, клонирование, генная инженерия - в жизни и деятельности человека: стиральные порошки, удаление крахмала с нитей во время шлихтования - в пищевой промышленности: сыроделие , производство готовых каш, умягчение мяса, осветление фруктовых соков](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_22.jpg)
Проверь ответы:
- Ферменты - биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие химические реакции в живых организмах и вне их .
- А
3. pH среды
Температура
Избирательность
Высокая активность
4. B
5 . C
6 . - Производство: витаминов, лекарств, антибиотиков
-В медицине: лечение заболеваний, расшифровка генома человека, клонирование, генная инженерия
- в жизни и деятельности человека: стиральные порошки, удаление крахмала с нитей во время шлихтования
- в пищевой промышленности: сыроделие , производство готовых каш, умягчение мяса, осветление фруктовых соков
![Оценка за работу](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_23.jpg)
Оценка за работу
- 12-10 баллов «5»
- 9-8 баллов «4»
- 6-7 баллов «3»
- До 6 баллов «2»
![Учитель химии](http://fsd.intolimp.org/html/2017/03/13/i_58c6d84783f49/img_phpxTTt9H_fermenty_24.jpg)
- Учитель химии
МКОУ «Чёлмужская СОШ»
Щегелева Елена Борисовна