Ферменти та їхня біологічна роль

​

​

Знайомтеся!

Одного разу Александр Флемінг (1881–1955) випадково чхнув у чашку Петрі, в якій перебували бактерії, і через декілька днів виявив, що в тих місцях, куди потрапили краплини слини, бактерії було знищено. В результаті був відкритий захисний фермент лізоцим, що є найпоширенішим природним антибіотиком. Першу статтю про це відкриття було опубліковано в 1922 р.

​

Особливості ферментів

ФЕРМЕНТИ (від лат. fermentum – закваска), або ензими, – високоспецифічні білкові молекули, або РНК-молекули, які є біологічними каталізаторами процесів обміну речовин і перетворення енергії у клітинах та організмі. Термін «фермент» запропонував ще в XVII ст. нідерландський хімік і фізіолог Я. ван Гельмонт (1580–1644). Наука про ферменти виокремилася в окрему галузь біохімічної науки – ферментологію (ензимологію).

​

Особливості ферментів

Загальними особливостями усіх ферментів є: • наявність активних (каталітичних) центрів – ділянок, до яких приєднуються молекули субстрату. • наявність регуляторних центрів, до яких можуть приєднуватися різні молекули й спричиняти збільшення або зменшення каталітичної активності.

​

​

Особливості ферментів

• специфічність, що визначається здебільшого комплементарною відповідністю між ділянкою ферменту й молекулою субстрату;

• залежність активності від певних умов (рН, температури, тиску, концентрації субстрату та ферментів);

• невитратність – прискорюють реакції, але самі при цьому не витрачаються та ін.

​

Особливості ферментів

Отже, здатність ферментів впливати на швидкість біохімічних реакцій є вирішальною умовою для процесів обміну речовин і перетворення енергії у клітинах та організмах.

​

Класифікація ферментів за місцем утворення

Ендоферменти діють всередині клітин або організму, де вони утворилися.

Фермент іменують за типом реакції, яку він каталізує, додаючи суфікс -аза до назви субстрату (наприклад, лактаза – фермент, що бере участь у перетворенні лактози).

​

Екзоферменти паразитичні бактерії та гриби-паразити використовують як чинники, що послаблюють організм хазяїна, руйнують його захисні системи, розщеплюють макромолекули.

Травні ферменти хижих тварин (павуки, змії, личинки жуків-плавунців) секретуються для зовнішнього травлення, захисту від хижаків

​

​

Класифікація ферментів за хімічним складом

Прості ферменти (однокомпонентні) містять лише білкову частину.

Більшість ферментів цієї групи можуть кристалізуватися. Прикладами простих ферментів є рибонуклеаза, гідролази, уреаза та ін.

​

Складні ферменти (двокомпонентні) складаються з білкового (апоферменту) й небілкового (кофактора) компонентів. Білковий компонент визначає специфічність ферментів, небілковий компонент визначає активність складних ферментів. Прикладами складних ферментів є оксидоредуктази (каталаза), лігази (ДНК-полімераза, тРНК-синтетази), ліази та ін.

​

​

Біологічна роль ферментів

За біологічним значенням ферменти поділяють на метаболічні, травні й захисні.

Метаболічні ферменти – група ферментів, що каталізують анаболічні й катаболічні реакції у клітинах. Вони містяться в гіалоплазмі (ферменти бродіння), в ядрі (РНК-полімераза, ДНК-полімераза), в мітохондріях, на рибосомах (синтетази білків), у хлоропластах. Метаболічні ферменти беруть участь у процесах дихання, росту, подразливості, скорочення м’язів тощо.

​

​

​

Біологічна роль ферментів

Травні ферменти – група ферментів, що розщеплює складні органічні сполуки та їх комплекси до простіших. Ці ферменти в живій природі спостерігаються в лізосомах твариноподібних організмів, секреторних міхурцях грибів, травних секретах комахоїдних рослин, травній системі тварин.

​

Біологічна роль ферментів

Захисні ферменти - група ферментів, що захищають від токсичних речовин (наприклад, антиоксидантні ферменти пероксидаза, каталаза й супероксиддисмутаза), від втрат крові (наприклад, ферменти зсідання крові – тромбін, фібрин).Основним захисним ферментом багатьох організмів є лізоцим, що міститься в лейкоцитах, яєчному білку, шкірі, слизових оболонках і рідинах організму (слини, слізної рідини). Лізоцим розщеплює речовини, що є основою клітинної оболонки бактерій і захищає слизові оболонки ока, порожнини рота, кишечнику від інфекцій.

​

​

Цікаве про ферменти

Ферменти зустрічаються всюди: в рослинах, грибах, мікроорганізмах і в організмах тварин і людини. Люди давно навчилися використовувати їх. За допомогою ферментів роблять сири, багато ліків. Їх включають до складу пральних порошків, для того щоб легше відмивалися білкові та жирові забруднення. Ферменти розщеплюють їх, і вони переходять в мильний розчин.

Цікаве про ферменти

Якщо ви порізалися, залийте ранку 3% -ним розчином перекису водню. Ферменти крові швидко розкладуть його на воду і кисень. Піна очистить ранку від бруду, а кисень, що виділяється, знищить велику частину мікробів.

​

Домашнє завдання

Знайдіть підручник біологія 10 клас, автор Соболь в інтернеті та Опрацювате § 25,(нажаль у вашому підручнику даної теми немає) виконайте завдання

Отрута змій Отрута гадюки звичайної, на яку в Україні можна натрапити в лісовій, лісостеповій зонах та в Карпатах, має переважно геморагічний вплив. Чим ближче місце укусу до голови, тим він небезпечніший. Навесні отрута гадюки є більш токсичною, ніж влітку. Симптоми отруєння: в’ялість, головний біль, нудота, інколи блювота, пришвидшений пульс, паморочливість. Застосуйте знання про ферменти й поясніть механізм впливу отрути гадюки звичайної на живі організми.

​