Galeria de mapas mentais Mapa mental de enzimas biológicas do ensino médio
Na biologia do ensino médio, as enzimas são um conceito central. São substâncias orgânicas com efeitos catalíticos produzidas por células vivas. A essência química da maioria das enzimas é a proteína, e algumas são o RNA.
Editado em 2024-03-14 08:29:15Enzimas e ATP
enzima
energia de ativação
A energia necessária para uma molécula mudar do seu estado normal para um estado ativo sujeito a reações químicas.
efeito
experimentar: Compare quantidades iguais de H2O2 condições diferentes (ou seja, variável independente) Decomposição do seguinte
temperatura normal
Aquecimento de banho-maria de 90 graus
Catálise Fe3Cl
Fluido para moer fígado fresco
1-2 Comparação: O aquecimento promove a decomposição 1-3 Comparação: Os íons de ferro promovem a decomposição 1-4 Comparação: Decomposição enzimática de peróxido de hidrogênio Comparação 3-4: Catalase tem maior eficiência catalítica
Índice de inspeção
Taxa de produção de O2/grau de reacendimento do incenso sanitário
para concluir
As enzimas são altamente eficientes e reduzem a energia de ativação (princípio catalítico);
análise experimental
As variáveis alteradas artificialmente durante o experimento são chamadas de variáveis independentes. As variáveis independentes são solução de cloreto férrico e fluido de moagem de fígado.
A variável que muda conforme a variável independente muda é chamada de variável dependente. A taxa de decomposição do peróxido de hidrogênio no experimento é a variável dependente.
Além das variáveis independentes, pode haver alguns fatores variáveis durante o experimento que afetam os resultados experimentais. Essas variáveis são chamadas de variáveis irrelevantes.
Um experimento no qual todos os fatores, exceto um, permanecem inalterados é chamado de experimento controlado. Experimentos controlados geralmente incluem um grupo de controle e um grupo experimental
Natureza
Explorando a natureza das enzimas
Pasteur acreditava que o açúcar era necessário para a conversão do álcool em células vivas de levedura.
Liebig acreditava que a fermentação era causada por certas substâncias nas células, mas acreditava que essas substâncias só poderiam ter efeito depois que as células da levedura morressem e fossem lisadas.
Os experimentos de Büchner mostraram que certas substâncias nas células de levedura podem continuar a atuar como catalisadores depois que as células de levedura são quebradas, assim como nas células de levedura vivas.
Sumner extraiu a enzima pura urease de sementes de feijão-espada (esta enzima pode decompor a uréia em amônia e dióxido de carbono) e então usou vários métodos para provar que a urease é uma proteína
Cech e Altman descobrem que um pequeno número de RNAs também tem funções biocatalíticas
definição
As enzimas são substâncias orgânicas produzidas por células vivas que possuem funções biocatalíticas.
Natureza química
A maioria das enzimas são proteínas e algumas enzimas são RNA
característica
experimentar
amido
Reagente de Amilase Fehling
Existe um fenômeno, hidrólise
sacarose
Reagente de Amilase Fehling
Nenhum fenômeno, nenhuma hidrólise
para concluir
As enzimas são específicas
Eficiência
As enzimas são altamente eficientes. Uma grande quantidade de dados experimentais mostra que a eficiência catalítica das enzimas é aproximadamente 10^7-10^13 vezes maior que a dos catalisadores inorgânicos.
Alta eficiência: Em comparação com catalisadores inorgânicos, as enzimas podem reduzir a energia de ativação de forma mais significativa e ter maior eficiência catalítica.
O princípio por trás da alta eficiência das enzimas é que, em comparação com os catalisadores inorgânicos, as enzimas podem reduzir significativamente a energia de ativação das reações químicas.
especificidade
conceito
Conceito: Cada enzima só pode catalisar um tipo de reação química ou tipo de reação química. O metabolismo celular pode ocorrer de maneira ordenada, o que é inseparável da especificidade das enzimas
razão
Como as enzimas e os substratos devem se ligar especificamente durante as reações químicas, as enzimas com uma estrutura específica só podem se ligar a moléculas de substrato com uma estrutura específica. Isto mostra que a especificidade da catálise enzimática é determinada pela estrutura molecular da enzima e do substrato
Condições de ação leve
A atividade enzimática refere-se à eficiência catalítica das enzimas em reações químicas. A atividade enzimática é geralmente expressa em termos de consumo de substrato ou produção de produto por unidade de tempo.
A atividade enzimática é mais alta em condições ideais de temperatura e pH. Se a temperatura e o pH forem muito altos ou muito baixos, a atividade enzimática será significativamente reduzida.
Uma temperatura muito ácida, muito alcalina ou muito alta destruirá a estrutura espacial da enzima e a inativará permanentemente.
Experimento de exploração
Efeito da temperatura na atividade enzimática
Efeito do pH na atividade enzimática
Explore a temperatura ou pH ideal das enzimas
ATP
Moléculas de ATP têm ligações fosfato de alta energia
A fórmula estrutural da molécula de ATP (trifosfato de adenosina) pode ser abreviada como A—P~P~P
A significa adenosina, que é uma combinação de adenina e ribose. P representa um grupo fosfato e ~ representa uma ligação fosfato de alta energia.
A energia liberada quando as ligações fosfato de alta energia são hidrolisadas chega a 30,54 kJ/mol, então o ATP é um composto de fosfato de alta energia nas células.
hidrólise
ADP
difosfato de adenosina
AMP
monofosfato de adenosina
ribonucleotídeo de adenina
ATP e ADP podem ser convertidos um no outro
ATP
Energia ADP Pi
O conteúdo de ATP é baixo, a reação ocorre o tempo todo e é dinamicamente equilibrada.
Pi pode fosforilar proteínas e alterar a estrutura/atividade espacial
Utilização de ATP
ATP é a substância energética direta que impulsiona as atividades vitais das células
A maioria das atividades vitais que requerem energia nas células são alimentadas diretamente pelo ATP.
Transporte ativo de células, contração muscular, pensamento cerebral, bioeletricidade e luminescência, diversas reações de absorção e liberação de energia nas células
As reações endergéticas geralmente estão associadas à reação de hidrólise do ATP, que fornece energia; as reações exergônicas geralmente estão associadas à síntese de ATP, e a energia liberada é armazenada em ATP; Ou seja, a energia flui através das moléculas de ATP entre as reações endergônicas e exergônicas.