Галерея диаграмм связей Интеллект-карта средней школы по биологии и ферментам
Это интеллектуальная карта, посвященная пункту ⑤ знаний о ферментах, который является обязательным курсом биологии в средней школе. Он знакомит с природой ферментов, опытом изучения природы ферментов, характеристиками ферментов. Роль ферментов и др.
Отредактировано в 2023-12-03 17:18:38фермент
Природа ферментов
химическая природа
Большинство из них представляют собой белки, а некоторые — РНК.
синтетическое сырье
Аминокислоты (белки), рибонуклеотиды (РНК)
место синтеза
Рибосомы (белки), ядро (эукариоты)
место действия
Внутри клетки, вне клетки, вне организма
источник
Живые клетки
Физиологическая функция
Имеет биокаталитический эффект
Исследование природы ферментов
Открытие виноделия
Пастер: Брожение требует участия живых дрожжевых бактерий
дебаты <————>
Либих: Когда дрожжевые клетки умирают, они выделяют определенные вещества, вызывающие брожение.
Бюхнер: Получены экстракты клеток, содержащие ферменты, вызывающие брожение.
Спекулировать
Ученые предполагают, что ферменты — это белки
доказывать
Самнер: Получил уреазу и доказал, что уреаза является белком.
Другие учёные: Получили кристаллы пепсина, трипсина и многих других ферментов и доказали, что эти ферменты являются белками.
Дополняет
Чех и Альтман обнаружили, что небольшое количество РНК также обладают биокаталитическими функциями.
Свойства ферментов
Эффективность
Обеспечить быстрый клеточный метаболизм
Эффективность ферментов сравнима с эффективностью неорганических катализаторов. Поэтому ее необходимо сравнить с каталитическим действием неорганических катализаторов, чтобы доказать высокую эффективность ферментов.
специфика
Каждый фермент может катализировать только одну или несколько типов химических реакций, обеспечивая упорядоченное течение клеточного метаболизма.
Роль ферментов
Роль: Ферменты играют каталитическую роль в клеточном метаболизме (а не в регуляции).
Механизм действия: Снижает энергию активации химических реакций.
Значение: заставить клеточный метаболизм протекать быстро и упорядоченно в мягких условиях.
Меры предосторожности
①Ферменты выполняют только каталитическую функцию и не имеют регуляторной функции. ②Химические свойства и количество фермента остаются неизменными до и после реакции. ③Ферменты могут функционировать как внутри, так и снаружи клеток. ④ Под катализом ферментов клеточный метаболизм протекает быстро в мягких условиях. ⑤Ферменты обычно действуют путем объединения с определенными субстратами.
Опыт разложения перекиси водорода
Экспериментальные реактивы: свежая жидкость для измельчения печени массовой долей 20 %, свежеприготовленный раствор перекиси водорода объёмной долей 3 % и раствор FeCl3 массовой долей 5 %.
Возьмите четыре пробирки и добавьте соответственно по 2 мл раствора перекиси водорода. Пробирку № 1 оставляют необработанной. Пробирку № 2 нагревают на водяной бане с температурой 90°С. В пробирку № 3 добавляют 2 капли FeCl3. В пробирку № 4 добавляют 3 капли раствора для измельчения печени. В пробирке № 2 пузырьков практически нет. В пробирке № 3 пузырьков больше. В пробирке № 4 много пузырьков. Поместите зажженные санитарные благовония в пробирки № 3 и 4. В пробирке № 3 много пузырьков. Повторное возгорание не было очевидным, но повторное возгорание. возгорание в пробирке № 4 было очевидным.
Результаты эксперимента
① Нагревание на водяной бане, раствор FeCl3 и каталаза могут ускорить скорость разложения перекиси водорода. ② По сравнению с неорганическим катализатором FeCl3 каталитическая эффективность каталазы намного выше.
Меры предосторожности
① Нагревание обеспечивает энергию для реакции и не может уменьшить энергию активации. ②Суть ферментативного катализа заключается в уменьшении химической энергии в химических реакциях.
Условия, влияющие на активность ферментов
температура
эксперимент
пробирка 1
Добавьте 1 мл раствора амилазы.
Баня с ледяной водой около 5 минут.
Хорошо перемешайте, а затем купайтесь в ледяной воде около 2 минут.
Вынуть, добавить две капли раствора йода, встряхнуть, стать светло-голубого цвета.
Пробирка 1*
Добавьте 2 мл раствора растворимой амилазы.
Баня с ледяной водой около 5 минут.
Хорошо перемешайте, а затем купайтесь в ледяной воде около 2 минут.
Вынуть, добавить две капли раствора йода, встряхнуть, стать светло-голубого цвета.
пробирка 2
Добавьте 1 мл раствора амилазы.
Баня с теплой водой 60 ℃ в течение примерно 5 минут.
После смешивания и встряхивания поместите смесь на теплую водяную баню при температуре 60°C примерно на 2 минуты.
Выньте его, добавьте две капли раствора йода и трясите, пока он не посинет.
Пробирка 2*
Добавьте 2 мл раствора растворимой амилазы.
Баня с теплой водой 60 ℃ в течение примерно 5 минут.
После смешивания и встряхивания поместите смесь на теплую водяную баню при температуре 60°C примерно на 2 минуты.
Выньте его, добавьте две капли раствора йода и трясите, пока он не посинет.
пробирка 3
Добавьте 1 мл раствора амилазы.
Кипящая водяная баня около 5 минут.
Хорошо перемешать и поставить на кипящую водяную баню примерно на 2 минуты.
Выньте его, добавьте две капли раствора йода, встряхните и он станет синим.
Пробирка 3*
Добавьте 2 мл раствора растворимой амилазы.
Кипящая водяная баня около 5 минут.
Хорошо перемешать и поставить на кипящую водяную баню примерно на 2 минуты.
Выньте его, добавьте две капли раствора йода, встряхните и он станет синим.
в заключение
В определенном диапазоне по мере повышения температуры активность фермента возрастает за пределы оптимальной температуры, активность фермента постепенно ослабевает или даже теряется; Если температура слишком высока, пространственная структура фермента будет разрушена, и фермент будет навсегда инактивирован. Однако низкая температура только подавляет активность фермента. Пространственная структура фермента восстанавливается с повышением температуры. фермент пригоден для хранения при низких температурах.
рН
эксперимент
Пробирка номер один
Две капли свежей 20% жидкости для измельчения печени.
1 мл буфера pH=7
2 мл 3% раствора перекиси водорода
Образуется большое количество пузырьков.
Пробирка номер два
Две капли свежей 20% жидкости для измельчения печени.
1 мл 0,01 моль/л раствора соляной кислоты
2 мл 3% раствора перекиси водорода
Практически не образуются пузырьки
Пробирка №3
Две капли свежей 20% жидкости для измельчения печени.
1 мл 0,01 моль/л раствора NaOH
2 мл 3% раствора перекиси водорода
Практически не образуются пузырьки
в заключение
Ферментативный катализ требует подходящего pH. Высокий или низкий pH влияет на активность фермента.