Ферменты
Ферменты
Министерство образования РФ
Муниципальная средняя школа № 33
Экзаменационный реферат
по биологии на тему
«Ферменты»
Выполнил:
ученик 10 Г класса
Елизаров Александр
Научный руководитель
Захаров С. П.
Смоленск 2000
Содержание:
1. Введение.
Стр. 3
2. Ферменты.
. История открытия. Стр. 4
. Природа ферментов. Стр. 5
а) Структуры.
б) Специфичность.
3. Состав.
Стр. 9
4. Классификация. Стр. 11
5. Номенклатура. Стр.13
6. Активность ферментов. Стр.16
7. Механизм действия. Стр. 20
8. Значение.
Стр. 23
. В организме.
. В науке.
9. Заключение. Стр.
30
ВВЕДЕНИЕ.
«Ферменты ( от латинского слова fermentum – закваска) – белки, которые
обладают каталитической активностью и характеризуются очень высокой
специфичностью и эффективностью действия. Все процессы в живом организме-
дыхание, пищеварение, мышечное сокращение, фотосинтез и другие –
осуществляются с помощью ферментов. Ферменты находятся во всех живых
клетках и составляют большую часть всех их белков. Они во много миллионов
раз ускоряют самые разнообразные химические превращения, из которых
складывается обмен веществ. Под действием различных ферментов составные
компоненты пищи: белки, жиры и углеводы – расщепляются до более простых
соединений, из которых затем в организме синтезируются новые макромолекулы,
свойственные данному типу. » Вот, всё что я знал о ферментах. Я решил
пополнить свои знания и поэтому взял реферат по ферментам.
История открытияИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ.
.
Науку составляет не только достигнутый результат, но и путь ведущий к
результату,-результату путь от незнания к знанию, медленный, извилистый,
скачкообразный, в каждой области зависящий от достяженийдостижений смежных
наук и общего развития мировоззрения. Ещё в незапамятные времена, на заре
возникновения цивилизации, люди в своей практической деятельности
сталкивались с различными ферментативными процессами и использовали их для
своих целей. Это
спиртовое и молочнокислое брожение, применение сычуга для приготовления
сыров, солода и плесневых грибов- для осахаривания продуктов. Вероятно,
первым, кто попытался
создать общее представление о химических процесахпроцессах в живом
организме, был врач и ученый Парацельс, родившийся в Швейцарии в конце XV
века. Несмотря на наивность
(с совершенной точки зрения), взгляды Парацельса во многом были
прогресивнымипрогрессивными, так как для понимания жизненных явлений он
пытался привлечь реальные силы природы. Именно с этих позиций Парацельс и
его последователи подошли к рассмотрению сущности ферментацийферментации,
давно известного понятия обозначавшего разного рода броженнияброжения,
главным
образом спиртовое и молочнокислое. В XVI и начале XVII века уже делались
попытки рассматривать ферментации как химические процессы. И ВВасилий
Валентин ( первая
половина XVI века), и Андрей Либавий (1550-1616 годы) считали ферменты (
или дрожжи) особым веществом, хотя и подчиняли его действия неким не
материалинымматериальным силам. Другим последователеипоследователем
ПарацелсаПарацельса был знаменитый голандскийголландский химик Иоганн
Баптиста Ван Гельмонт (577-1644 годы). Именно он охарактеризовал фермент
как агент, вызывающий химические процессы в организме и управляющий ими.
Качественный скачёк в развитии учения о ферментацияхферментациях произошёл
в связи с исследованиями велекоговеликого францусскогофранцузского химика
Антуана Лавуазье, совершившего переворот в химии и впервые внедрившего в
химические исследования строгие количественные методы. К концу XVIIIXVIII
века уже было известно, что встречаются химические процессы, протекающие с
участием какого-то агента, без которого процесс практически не идёт.
Первые успехи были достигнуты при узученииизучении превращения крахмала в
сахар. Решающая роль в этих исследованиях принадлежит работам
петербурскогопетербургского акедемикаакадемика К. С. Кирхгофа, которые
открыли новую страницу в истории и химия ферментов. В начале XIX века было
открыто немало химических реяакций, среди них были и некоторые
ферментативные реакции. Юстус Либих был одним из наиболее крупных
авторитетов среди химиков XIX века. В это время было открыто ещё несколько
ферментов. В 1836 году Т.Шванн впервые обнаружил в желудочном соке фермент
животного происхождения, названный им пепсином. Несколько позже, в 1857
году, А.Корвизар описал другой фермент, переваривающий белки,-белки -
трипсин. В XIX веке (1897 год) Эдуард БухнерБухнер убедительно доказал
химическую природу ферментов. В 1907 году - Эдуард БухнерБухнер был
удостоен Нобелевской премии по ххимии. (В.И.Розенгарт "Ферменты- двигатели
жизни).
ПРИРОДА ФЕРМЕНТОВ.
а) После того как стало возможным исследование ферментов в бесклеточнойбес
клеточной среде, была окончательно установлена их химическая природа. Было
выявлено, что все они представляют собой вещества белковой природы и, как
все белки могут быть простыми и сложными в зависиммостизависимости от
сопутствующего компонента небелкового характера ( простетической группы).
Так мы подчёркивали, что свойство каждого белка определяется
последовательностью расположения остатков аминокислот в их молекуле. Эта
последовательность называется первичной структурой белка. В последние годы
разработаны очень надёжные , и даже автоматизированные методы изучения
первичной структуры, что дало возможность опредилитьопределить
полную аминокислотную последовательность для многих белков , в том числе и
для ферментов. Помимо первичной структуры, определяемой последовательностью
расположения аминокислот, для проявления специфических свойств белка (в ном
числе ферментативной активности) важную роль играют более высокие уровни -
вторичная и третичная структуры, сущность которых заключается в
определённом расположение полипептидных цепей в пространстве.
Вторичная и третичная структуры белков поддерживаются сравнительно слабыми
внутримолекулярными связями, и поэтому легко могут быть разрушены разными
физическими и химическими воздействиями. Такое нарушение высших структур
белка без повреждения его первичной структуры составляет сущность
денатурации. При денатурации белок нередко утрачивает свои биологические
свойства, в случае ферментов исчезает ферментативная активность.
Современные методы исследования позволяют получить представление не только
о первичной структуре белков. Есть ферменты, для которых полностью выяснено
простанственноепространственное расположение атомов, составляющее их
молекулу, то- есть расшифрованы вторичная и третичная структуры. Это
достигнуто благодоряблагодаря применению исключительно тонкого и сложного
метода, так называемого рентгеноструктурного анализа. Некоторым белкам
свойственен ещё более восокийвысокий уровень структуры - четвертичная
структура. Это уже надмолекулярный уровень: функционирование такого белка
нуждается не в одной, а в нескольких молекулах ( чаще всего в двух или
четырёх), которые вместе образуют комплекс, обладающий всеми специфическими
свойствами. Каждая отдельная молекула такого белка, составляющая
четвертичный комплекс, называется субъединицей. Многие ферменты построены
из субъединиц. В одних случаях субъединицысубъединиц сами обладают
активностью, в других их субъединицысубъединиц по отдельности неактивны. с
убъединицыСубъединицы, сопоставляющие молекулу фермента, могут быть
одинаковыми, но могут и отличатся друг от друга. Представление о молекуле
фермента как структуре, состоящей из субъединиц , позволяет нам объяснить
одно очень интересное и практически важное явление. Существуют
фетментыферменты, различающиеся по строению, но
катализирующиккатализирующие одну и ту же реакцию, они называются
изоферментами. Такие ферменты довольно широко распространены в организме, и
их выявление имеет большое значение в медицине.
б) Одно из наиболее поразительных свойств ферментов их специфичность.
Специфичность ферментов проявляется по- разному и может быть выражена в
разной степени. Прежде всего следует различать специфичность по отношению
к субстрату и к типу химической реакции, катализирумойкатализируемой
