Каким свойствами обладают ферменты биология 8 класс
Тимоха Змановский · 30 января 2019
1,1 K
Имею естественно научное образование, в юношестве прикипел к литературе, сейчас…
Основные свойства ферментов:
- Каталитические
- Высокая специфичность действия
- Неустойчивость
- Зависимость от температуры
- Зависимость от pH
Чем биохимия отличается от физиологии?
Кибербезопасность, Компьютерные системы, Науки.
Биохимия — стык биологии химии, изучающий вещества, которые содержатся в живых организмах.
Физиология — наука изучающая функционирование организма и определяющая нормы этого функционирования. Процессы, которые не относятся к нормам, являются объектом изучения патофизиологии.
Например, если вас рассматривать с позиции биохимии, будут лишь изучаться химические реакции и свойства веществ в вас. С позиции физиологии будут изучаться процессы вашего организма.
Чем отличается симбиоз от синтеза?
Новоиспеченный врач-педиатр. Люблю путешествовать, музыку, кино, вкусно поесть…
Это просто разные понятия. Если по простому, симбиоз — взаимовыгодное сосуществование (например, бактерий кишечника человека и организма в целом: бактерии вырабатывают витамин К, необходимый для образования в печени витамин-К зависимых факторов свёртывания, необходимых организму для нормальной работы плазменного звена гемостаза, т.е остановки кровотечения; организм же в свою очередь обеспечивает их питание). А синтез, если в химическом/физическом/биологическом смысле, — это процесс создания более сложных веществ из простых. (например, скушали вы белковый продукт, белки в ЖКТ расщепились до аминокислот, которые из кишечника всосались в кровь. Она доставила эти аминокислоты в клетки органов и тканей, где из них произошел синтез собственных белков организма).
В чём заключается биологическая роль витаминов?
Врач-педиатр, диетолог. Работаю в клинике Doc+. Стаж по педиатрии с 2009 года. Дополнител… · health.yandex.ru
Витамины необходимы для осуществления жизненно важных биохимических и физиологических процессов в организме. Витамины являются незаменимыми пищевыми веществами, так как большинство витаминов не синтезируется организмом человека или синтезируется в недостаточном количестве и должны поступать с пищей. Некоторые витамины принимают участие в синтезе ферментов: витамины группы В, биотин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота. Есть витамины, которые участвуют в синтезе гормонов (витамины-прогормоны): витамин Д, А, К. Также есть витамины – антиоксиданты, которые борются с повреждающим действием свободных радикалов: витамин А, С, Е, липоевая кислота.
Прочитать ещё 2 ответа
Каково биологическое значение галогенов?
Если брать самое основное по вершкам.
F (фтор) в составе фторапатита находится в зубной эмали и костях, то есть активно участвует в их образовании.
Cl (хлор) в организме относится к биоэлементам. Он участвует в поддержании осмотического баланса между клеткой и внеклеточным веществом. Участвует и в нейронных взаимодействиях, снижая потенциал действия («выключая» импульс). В составе соляной кислоты создает кислую сред в желудке.
Растениям помогает образовать кислород в фотосинтезе и активирует образование большого количества АТФ. Помогает другим элементам (катионам) всасываться в корне.
Br (бром) участвует в синтезе коллагена. Иногда в некоторых химических реакциях может заменять хлор.
I (йод) входит в состав горомнов щитовидной железы (Т3 и Т4), то есть его функции обусловлены функциями этих гормонов.
Ответьте на вопросы и выполните задания
1. Вопрос
Какие функции выполняют органы пищеварения?
Ответ:
Органы пищеварения выполняют функции размельчения пищи (ротовая полость с ее органами), проталкивания в желудок через глотку и пищевод, первичной обработки пищи желудочным соком происходящей в желудке, расщепления пищи на питательные вещества и их составляющие, а так же всасывание питательных веществ в кровь в кишечнике, очистка от вредных примесей в синтез аминокислот в печени, вывод непереваренных остатков пищи через прямую кишку.
2. Вопрос
Перечислите органы пищеварительного канала и укажите связанные с ними пищеварительные железы (см. Рис. 59).
Ответ:
Пищеварительный канал состоит из ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, кишечник
Слюнные железы связаны с ротовой полостью, глоткой и пищеводом, микроскопические железы желудка связаны с желудком, а кишечник связан с поджелудочной железой, и печенью, выделяющую желчь.
3. Вопрос
Просмотрите табл. 1 и выпишите из нее особенности пищеварительной системы, доказывающие принадлежность человека к классу млекопитающих, укажите их значение.
Ответ:
4. Вопрос
Какое значение имеют нёбные миндалины, и что происходит при их заболевании — тонзиллите?
Ответ:
Небные миндалины состоят из лимфоидной ткани, выполняющей защитную функцию. В норме они бледно — розового цвета. Миндалины заполнены лейкоцитами, которые готовы во всеоружии встретить микробов, попадающих с пищей и воздухом. При хроническом воспалении миндалин (тонзиллите) их функция нарушается. Больные миндалины становятся резервуаром инфекции. Тонзиллит требует обязательного лечения.
5. Вопрос
Каковы функции нёбного язычка и надгортанника при заглатывании пищи?
Ответ:
Надгортанник — эластичный хрящ в виде листа, расположенный в области начала трахеальной трубки, ниже от корня языка. Орган имеет две мышцы — черпало и щитонадгортанную. Когда они сокращаются, срабатывает глотательная функция, и надгортанник опускается, закрывая проход в трахею, чтобы пища проходила в пищевод. Это и является главной задачей органа.
Основная функция язычка — закрывать носоглотку, при разговоре или глотании. Он контролирует вход и выход пищи в пищеварительный тракт. Если пища касается язычка, происходит спазм горла, не позволяющий человеку поперхнуться. К тому же, если бы язычка не было, пища могла попасть в носовую полость. Таким образом, язычок в процессе глотания формирует защитную перегородку.
6. Вопрос
Как изменяется пища в ротовой полости и в желудке?
Ответ:
В ротовую полость впадают протоки многочисленных мелких и трех пар крупных слюнных желез. Слюна смачивает пищу, что облегчает ее дальнейшее прохождение, кроме того, в слюне содержатся пищеварительные ферменты и вещества, убивающие микробов. В ротовой полости пища размельчается зубами.
В желудке пища переваривается под действием желудочного сока, а затем в полупереваренном виде поступает в кишечник. В желудке под действием фермента пепсина начинается расщепление белков и молочного жира.
7. Вопрос
Какими свойствами обладают ферменты?
Ответ:
Ферменты обладают свойствами ускорения расщепления питательных веществ. Например: пепсин расщепляет белки, инсулин — глюкозу, и пр.
8. Вопрос
Как изменяется пища в двенадцатиперстной кишке?
Ответ:
В двенадцатиперстной кишке происходит основное переваривание пищи. Белки распадаются до аминокислот, крахмал — до глюкозы, жиры — до глицерина и жирных кислот.
9. Вопрос
Куда попадают аминокислоты и глюкоза, при всасывании их ворсинками кишечника и что происходит с глицерином и жирными кислотами?
Ответ:
Аминокислоты и глюкоза после всасывания попадают в кровь. Жирные кислоты и глицерин, минуя печень, поступают в жировые депо организма, в подкожную клетчатку.
10. Вопрос
Какие процессы происходят в толстой кишке?
Ответ:
Количество пищевой кашицы, поступающей в толстую кишку, достигает нескольких литров в сутки. Организм не может терять столько воды, главная функция толстой кишки состоит в том, чтобы отделить воду от непереваренных остатков пищи. Вода в толстой кишке всасывается назад, в кровь, а непереваренные остатки попадают в прямую кишку и удаляются из организма.
11. Вопрос
В чем уязвимость агробиоценозов и как могут сказаться на нашем здоровье ошибки в применении ядохимикатов, удобрений и других средств обработки полей?
Ответ:
Созданные человеком агроценозы для получения растительных пищевых продуктов крайне неустойчивы. Для их поддержания вносят удобрения, применяют ядохимикаты для борьбы с вредными насекомыми, добывают воду для полива. При передозировке удобрений и нарушениях агротехники выращивания растений в продуктах могут встречаться вредные вещества, повышенная концентрация нитратов, болезнетворные микроорганизмы, яйца гельминтов. Потребители должны знать, как хранить и использовать пищевые продукты, чтобы не допустить заражения и отравления.
12. Вопрос
Почему надо следить за здоровьем молочных зубов, несмотря на то, что они все равно выпадут?
Ответ:
При преждевременной потери молочного зуба, соседние зубы начинают двигаться в пустующую область, сокращая свободное пространство, что может привести к неправильному росту коренных зубов и нарушенному прикусу, к нарушению дикции, снижению развития челюсти, и даже проблемам с желудком — в случаях, когда пища пережевывается не полностью.
13. Вопрос
Как происходит выработка условных рефлексов, и какую роль играет безусловное и условное торможение условных рефлексов?
Ответ:
Для выработки условного рефлекса необходимо:
— наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (пища, болевой раздражитель и др.), вызывающий безусловно — рефлекторную реакцию, а другой — условный (сигнальный), сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид пищи и т.д.);
— многократное сочетание условного и безусловного;
— условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного;
— безусловный раздражитель должен быть достаточно сильным, значимым для организма, в противном случае временная связь не сформируется;
— устранение посторонние раздражители, так как они могут вызывать внешнее торможение условного рефлекса;
— при выработке условного рефлекса должна быть выражена мотивация, например, при выработке пищевого слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным, у сытого — этот рефлекс не вырабатывается.
Для обеспечения приспособления и адекватного поведения необходимы не только способность к выработке новых условных рефлексов и их длительное сохранение, но и возможность к устранению тех условно — рефлекторных реакций, необходимость в которых отсутствует. Устранение условных рефлексов обеспечивается процессами торможения.
Условное торможение (внутреннее) — возникает, если условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным. Его называют внутренним, потому что оно формируется в структурных компонентах условного рефлекса. Условное торможение требует для выработки определенного времени.
Безусловное торможение — это полная остановка начавшегося рефлекса или снижение его активности под воздействием изменений во внешней среде называется безусловным торможением. Под действием нового раздражителя (проникающего извне шума, изменения освещения и т. Д.) В коре головного мозга создается особый очаг возбуждения, задерживающий или прерывающий начавшийся рефлекторный акт.
14. Вопрос
Как уберечься от желудочно — кишечных заболеваний?
Ответ:
Чтобы уберечься от желудочно — кишечных инфекций, нужно мыть фрукты и овощи при употреблении в свежем виде, не пить воду из открытых водоемов, мыть руки.
15. Вопрос
Как предохранить себя от аскаридоза и цепней (бычьего и свиного цепня, широкого лентеца и др.)?
Ответ:
Не употреблять в пищу плохо прожаренное или проваренной мясо или рыбу. Мыть руки перед едой, или после общения с домашними животными и скотом.
16. Вопрос
Что следует делать при пищевых отравлениях?
Ответ:
При пищевом отравлении необходимо провести промывание желудка раствором пищевой соды или марганцевокислого калия (марганцовка — бледно — розовый раствор), дать суспензию активированного угля, вызвать неотложную медицинскую помощь или самостоятельно обратиться в медицинское учреждение.
Дополните предложения
1. Хлеб, молоко, овощи, фрукты относятся к продуктам питания, а белки, жиры, углеводы — к питательным веществам.
2. Пищевые белки, жиры и углеводы не могут быть сразу усвоенными организмом из — за кислой реакции.
3. Крахмал ферментами слюны разлагается до сахара (глюкозы), белок ферментами желудочного сока (пепсином) и поджелудочной железы разлагается до аминокислот.
4. Коронка зуба покрыта зубной эмалью, под ней расположен дентин, а внутри зуба находится зубная пульпа.
5. Печень в двенадцатиперстную кишку выделяет желчь, ее избыток запасается в желчном пузыре.
6. В плохо проваренном и прожаренном мясе могут оказаться живыми гельминты: различные лентецы, цепни, эхинокки, если мясо не проходило досмотр ветеринарной службы.
Отметьте верные утверждения
1. Белки, жиры и крахмал распадаются под действием ферментов.
4. Рекомендации, указанные в пункте 3, при аппендиците категорически противопоказаны.
Глава 7. Обмен веществ и превращение энергии
ВСПОМНИТЕ
1. Каковы оптимальные условия пищеварения в ротовой полости, желудке и кишечнике? 2. Какие ферменты вам известны и какова их роль в организме человека?
Ферменты
Одновременно в организме человека происходят миллионы различных химических взаимодействий. Все эти реакции протекают при температуре, близкой к 37 °С, и малых колебаниях кислотности. В таких условиях химические реакции должны были бы длиться очень долго, а многие из них вообще не должны были бы происходить. Однако в организме все реакции обмена веществ протекают быстро, и многие из них длятся миллионные доли секунды. Это происходит благодаря участию в реакциях обмена веществ ферментов.
Ферменты — это специальные белковые молекулы, ускоряющие протекание химических реакций в организме. Ферменты также называют биологическими катализаторами. В организме человека выявлено не менее 1000 ферментов, каждый из которых избирательно катализирует какую-то реакцию обмена веществ. Например, фермент каталаза способствует превращению образующегося в клетках и очень для них ядовитого пероксида водорода в воду и кислород. Сам фермент в реакциях не участвует, но он способен мгновенно запускать химический процесс с очень малыми затратами энергии. При этом одной молекулы каталазы достаточно, чтобы за 1с утилизировать 10 тыс. молекул токсичной перекиси.
Механизмы работы ферментов
Ферментативную активность обычно определяет небольшая часть белковой молекулы фермента, называемая активным центром. Иногда в состав активных центров, помимо аминокислот, входят ионы металлов, витамины и другие соединения небелковой природы, которые называют коферментами.
Активный центр фермента должен иметь такую структуру, которая даст ему возможность на мгновение связаться с молекулой строго определённого вещества — субстратом данного фермента (рис. 54). Например, активный центр лизоцима, содержащегося в слюне и слезах, точно соответствует участку одного из сахаридов оболочки некоторых бактерий. Разлагая этот сахарид, лизоцим убивает и бактерии, не давая им проникнуть в организм человека.
Роль ферментов в организме человека
Ферменты за счёт своей каталитической активности очень важны для нормальной работы систем нашего организма. Поэтому отсутствие или нарушение активности какого-либо фермента может привести к заболеваниям, а иногда и к гибели.
Ферменты необходимы для синтеза белков, переваривания и усвоения питательных веществ, реакций энергетического обмена, мышечного сокращения, нервно-психической деятельности, размножения, процессов выведения веществ из организма и т. д.
Для диагностики многих заболеваний человека применяют определение активности ферментов в крови, моче, спинномозговой жидкости и других структурах. Например, анализируя ферменты в плазме крови, можно выявить вирусный гепатит, ранние стадии инфаркта миокарда, заболевания почек и др.
Моя лаборатория
Температура и обмен веществ. Скорость многочисленных биохимических процессов в живых организмах зависит от температуры, при которой они протекают. Рыбы, например, имеют такую же температуру тела, как и окружающая их водная среда, поэтому интенсивность процессов у них напрямую зависит от температуры окружающей их воды. Птицы и млекопитающие, к которым относится и человек, имеют постоянную температуру тела. Поэтому скорость реакций обмена у этих организмов не зависит от колебаний температуры окружающей среды. Сохранение постоянной температуры тела является важнейшим проявлением гомеостаза в организме человека.
Новые понятия
Фермент. Активный центр. Кофермент. Субстрат
Ответьте на вопросы
1. Что такое ферменты? Приведите примеры известных вам ферментов
2. Каков механизм работы ферментов?
Выполните задание
Раскройте роль ферментов в организме человека. Приведите примеры.
ПОДУМАЙТЕ!
Чем опасно для человека в период болезни значительное повышение температуры тела (выше 40 °С)?
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 февраля 2014;
проверки требуют 28 правок.
Ферме́нты пищеваре́ния, пищеварительные ферменты — ферменты, расщепляющие сложные компоненты пищи до более простых веществ, которые затем всасываются в организм. В более широком смысле пищеварительными ферментами также называют все ферменты, расщепляющие крупные (обычно полимерные) молекулы на мономеры или более мелкие части.
Все ферменты желудочно-кишечного тракта относятся к классу «Гидролазы», это означает, что расщепление пищевых полимеров происходит всегда при участии молекулы воды.
Пищеварительные ферменты находятся в пищеварительной системе человека и животных. Кроме этого, к таким ферментам можно отнести внутриклеточные ферменты лизосом.
Основные места действия пищеварительных ферментов в организме человека и животных — это ротовая полость, желудок, тонкая кишка. Эти ферменты вырабатываются такими железами, как слюнные железы, железы желудка, поджелудочная железа и железы тонкой кишки. Часть ферментативных функций выполняется облигатной кишечной микрофлорой.
По субстратной специфичности пищеварительные ферменты делятся на несколько основных групп:
- протеазы: эндопептидазы, которые катализируют расщепление внутренних пептидных связей (пепсин, реннин, гастриксин в желудочном соке и трипсин, химотрипсин, эластаза в панкреатическом соке) и экзопептидазы, которые отщепляют по одной аминокислоте с карбоксильного конца (карбоксипептидаза в панкреатическом соке и аминопептидаза, пептидазы в кишечном соке)
- липазы расщепляют липиды до жирных кислот и глицерина
- карбогидразы гидролизуют углеводы, такие как крахмал или сахара, до простых сахаров, таких как глюкоза
- нуклеазы расщепляют нуклеиновые кислоты до нуклеотидов
Ротовая полость[править | править код]
Ферменты пищеварения, упрощенная схема
Слюнные железы секретируют в полость рта:
- альфа-амилазу (птиалин), которая расщепляет высокомолекулярный крахмал до более коротких фрагментов и до отдельных растворимых сахаров (декстрины, мальтоза, мальтриоза).
- альфа-глюкозидазу (мальтазу), расщепляет мальтозу на две молекулы глюкозы
Желудок[править | править код]
Ферменты, секретирующиеся желудком называются желудочными ферментами. По химической природе практически все ферменты являются белками. В желудке также вырабатывается соляная кислота, которая обладает бактерицидным действием; активирует фермент пепсин; вызывает денатурацию и набухание белков.
- Пепсин — основной желудочный фермент. Гидролитически расщепляет пептидные связи денатурированных белков до пептидов. Вырабатывается в так называемых «главных клетках» в неактивной форме в виде пепсиногена, чтобы предотвратить самопереваривание слизистой желудка. В полости желудка в кислой среде (рН=1.5—2,5) происходит превращение пепсиногена в активный пепсин. При этом отщепляется пепсин-ингибитор. Процесс идет аутокаталитически при участии НСl (ионов Н+), которая также вырабатывается в слизистой желудка, но в так называемых «обкладочных клетках». Молекулярный вес пепсиногена около 42 000, а пепсина — около 35 000. Из этого следует, что реакция превращения пепсиногена в пепсин сопровождается отщеплением 15—20 % исходной молекулы. Активирование происходит за счет отщепления N-концевого участка пепсиногена, в котором сосредоточены все основные аминокислоты. Среди продуктов отщепления обнаруживается ингибитор пепсина с молекулярным весом 3242 и пять более мелких фрагментов, в сумме отвечающих молекулярному весу около 4000. Для защиты стенок желудка от агрессивной кислой среды «добавочные клетки» слизистой вырабатывают муцин — гликопротеид — и ионы бикарбоната.
- Гастриксин, реннин — тоже расщепляют белки.
- Желатиназа расщепляет желатин и коллаген, основные протеогликаны мяса на полипептиды, пептиды и аминокислоты.
- Липаза — жиры на глицерин и жирные кислоты, но ее активность в желудке незначительна.
- Химозин — створаживает молоко
Тонкая кишка[править | править код]
Желчь[править | править код]
Желчь человека также участвует в процессах пищеварения. Она вырабатывается постоянно печенью и собирается в желчном пузыре. В ее состав не входят ферменты. Она переводит в активное состояние ферменты поджелудочной железы, эмульгирует жиры (что облегчает их расщепление), усиливает перистальтику кишечника, стимулирует продукцию слизи, ликвидирует действие пепсина желудка, опасного для ферментов поджелудочной железы.
Ферменты поджелудочной железы[править | править код]
Поджелудочная железа является основной железой в системе пищеварения. Она секретирует ферменты (более 20) в просвет двенадцатиперстной кишки.
- Протеазы:
- Трипсин является протеазой, аналогичной пепсину желудка.
- Химотрипсин — также протеаза, расщепляющая белки пищи.
- Карбоксипептидаза
- Несколько различных эластаз, расщепляющих эластин и некоторые другие белки.
- Нуклеазы, расщепляющие нуклеиновые кислоты нуклеотидов.
- Стеапсин, расщепляющий жиры.
- Амилазу, расщепляющую крахмал и гликоген, а также другие углеводы.
- Липаза поджелудочной железы является важнейшим ферментом в переваривании жиров. Она действует на жиры (триглицериды), предварительно эмульгированные желчью, секретируемой в просвет кишечника печенью.
Ферменты тонкой кишки[править | править код]
- Несколько пептидаз, в том числе:
- энтеропептидаза — превращает неактивный трипсиноген в активный трипсин;
- аланинаминопептидаза — расщепляет пептиды, образовавшиеся из белков после действия протеаз желудка и поджелудочной железы.
- Ферменты, расщепляющие дисахариды до моносахаридов:
- сахараза расщепляет сахарозу до глюкозы и фруктозы;
- мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы;
- изомальтаза расщепляет мальтозу и изомальтозу до глюкозы;
- лактаза расщепляет лактозу до глюкозы и галактозы.
- Липаза кишечника расщепляет триглицериды на глицерин и жирные кислоты.
- Эрепсин, фермент, расщепляющий белки.
Микрофлора кишечника[править | править код]
Обитающие в толстом кишечнике человека микроорганизмы выделяют пищеварительные ферменты, способствующие перевариванию некоторых видов пищи.
- Кишечная палочка — способствует перевариванию лактозы
- Лактобактерии — превращают лактозу и другие углеводы в молочную кислоту
Пищеварительные ферменты насекомоядных растений[править | править код]
Из секрета непентеса Nepenthes macferlanei выделены протеазы, продемонстрирована также липазная активность. Его главный фермент, непентезин, по субстратной специфичности напоминает пепсин.[1]
Примечания[править | править код]
- ↑ Zoltán A. Tökés, Wang Chee Woon and Susan M. Chambers. Digestive enzymes secreted by the carnivorous plant Nepenthes macferlanei L. Planta, 1974, Volume 119, Number 1, 39-46
Ссылки[править | править код]
- https://www.innvista.com/health/nutrition/diet/enzymecl.htm
- Анатомия и физиология человека: учеб. для студ. учреждений сред. проф. образования / И. В. Гайворонский, Г. И. Ничипорук, А. И. Гайворонский. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 496 с. ISBN 978-5-7695-7794-9