VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
Enzymy ‐ charakteristika a katalytický účinek Tematická oblast
Chemie přírodních látek ‐ enzymy
Datum vytvoření
28.7.2012
Ročník
3. ročník čtyřletého G
Stručný obsah
Charakteristika a katalytický účinek enzymů
Způsob využití
Pomocí obrázků a grafů je studentům přiblížena problematika katalyzátorů. Enzymy jsou srovnávány s anorganickými katalyzátory a jsou rozebrány podmínky nutné pro správný účinek enzymů.
Autor
Ing. Pavel Horčic
Kód
VY_32_INOVACE_31_HHOR14 Chemie přírodních látek ‐ enzymy
Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Zlín
1
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
BIOKATALYZÁTORY JSOU
PŘÍRODNÍ ORGANICKÉ SLOUČENINY.
SVÝM KATALYTICKÝM PŮSOBENÍM
UMOŽŇUJÍ, OVLIVŇUJÍ A USMĚRŇUJÍ
PRŮBĚH CHEMICKÝCH REAKCÍ
V ŽIVÝCH ORGANISMECH.
2
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
KATALYZÁTORY JSOU LÁTKY,
KTERÉ SNIŽUJÍ AKTIVAČNÍ ENERGII REAKCÍ. AKTIVAČNÍ ENERGIE POTŘEBNÁ KE SPUŠTĚNÍ REAKCE POTENCIÁLNÍ ENERGIE
REAKTANTY
KINETICKÁ ENERGIE
PŮVODNÍ ENERGETICKÁ HLADINA
PRODUKTY
CELKOVÁ UVOLNĚNÁ ENERGIE
3
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
AKTIVAČNÍ ENERGIE JE ENERGIE,
KTEROU JE POTŘEBA DODAT
K NASTARTOVÁNÍ REAKCE. BEZ ENZYMU
ENERGIE
ENZYMEM UŠETŘENÁ AKTIVAČNÍ ENERGIE
S ENZYMEM
REAKTANTY PROBÍHAJÍCÍ REAKCE
PRODUKTY
http://www.google.cz/imgres?q=activity+energy&um=1&hl=cs&biw=1366&bih=620 &tbm=isch&tbnid=WkHdlcERWZ0eWM: &imgrefurl=http://njms2.umdnj.edu/biochweb/education/bioweb/PreK2010/EnzymeProperties. html&docid=h9ko _jaWNQOLM&imgurl=http://njms2.umdnj.edu/biochweb/education/bioweb/PreK2010/Enzym eActivationEnergy2.gif&w=502&h=370&ei=7VdjUJHTIeeA4gTA4oBA&zoom=1 &iact=hc&vpx=246&vpy=293&dur=1825&hovh=193&hovw=262&tx=128&ty=118&sig= 113658426222427005697&page=1&tbnh=125&tbnw=169&start=0&ndsp=21&ved= 1t:429,r:8,s:0,i:93
4
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
KAŽDÁ REAKCE MÁ JINOU
HODNOTU AKTIVAČNÍ ENERGIE,
KATALYZÁTOR JI VŠAK VŽDY SNÍŽÍ.
EA EA VOLNÁ ENERGIE
S ENZYMEM
BEZ ENZYMU
REAKTANTY
PRODUKTY
PROBÍHAJÍCÍ REAKCE
5
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
H2O2 H2O + O ROZKLAD PEROXIDU VODÍKU
HODNOTA AKTIVAČNÍ ENERGIE (kJ/mol)
BEZ KATALYZÁTORU
75,4
JODID DRASELNÝ
54,4
PLATINA
48,6
PEROXIDÁZA
23,0
6
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
VŠECHNY CHEMICKÉ REAKCE,
KTERÉ PROBÍHAJÍ
V ŽIVÝCH ORGANISMECH
A JSOU ŘÍZENY BIOKATALYZÁTORY
SE SOUHRNNĚ OZNAČUJÍ JAKO
METABOLISMUS NEBOLI LÁTKOVÁ PŘEMĚNA. PŘEHLED METABOLICKÝCH DRAH
7
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
ROZDĚLENÍ BIOKATALYZÁTORŮ ENZYMY ‑ PEPTIDY, PROTEINY
VITAMINY ‑ RŮZNORODÉ LÁTKY
HORMONY ‑ PEPTIDY, STEROIDY
8
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
ENZYMY ENZYMY JSOU MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY
BÍLKOVINNÉ POVAHY. BÍLKOVINY SE OZNAČUJÍ TAKÉ JAKO PROTEINY
BÍLKOVINY A TEDY I ENZYMY JSOU SLOŽENY
Z 20 PROTEINOGENNÍCH AMINOKYSELIN.
BUŇKY SI BÍLKOVINY A TEDY I ENZYMY
SYNTETIZUJÍ SAMI PODLE NÁVODU,
KTERÝ JE ULOŽEN V MOLEKULE DNA.
9
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
ENZYMY ENZYMY SE DŘÍVE NAZÝVALY FERMENTY.
POPRVÉ BYLY IZOLOVÁNY Z KVASNIC EN ZÝME = V KVASNICÍCH (Z ŘEČTINY)
ENZYMY JSOU GLOBULÁRNÍ BÍLKOVINY.
V KAŽDÉ BUŇCE PŮSOBÍ KOLEM 3 000 DRUHŮ ENZYMŮ.
EXISTUJE NĚKOLIK MILIARD ENZYMŮ.
10
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
POROVNÁNÍ REAKCÍ KATALYZOVANÝCH BĚŽNÝM KATALYZÁTOREM / ENZYMEM 1.RYCHLOST REAKCE S ENZYMEM JE O NĚKOLIK ŘÁDŮ VYŠŠÍ jedna molekula enzymu přemění cca. 50 000 molekul za sekundu
2.ENZYMY JSOU NETOXICKÉ 3.NEVZNIKAJÍ VEDLEJŠÍ PRODUKTY enzym vystupuje z reakce nezměněn a může katalyzovat přeměnu dalšího substrátu 4.REAKCE S ENZYMY PROBÍHAJÍ ZA MÍRNÝCH PODMÍNEK (nízká teplota, atmosferický tlak, většinou neutrální pH)
11
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
POKUSTE SE DO PRÁZDNÉHO GRAFU ZAKRESLIT ZÁVISLOST RYCHLOSTI ENZYMEM KATALYZOVANÉ REAKCE NA TEPLOTĚ.
Rychlost reakce
Optimální teplota je 40 oC
0
15
30
45
60
85
Teplota oC
12
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
POKUSTE SE DO PRÁZDNÉHO GRAFU ZAKRESLIT ZÁVISLOST RYCHLOSTI ENZYMEM KATALYZOVANÉ REAKCE
Rychlost reakce
NA HODNOTĚ pH.
0
2
4
6
7
8
10
12
14
pH
13
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
SPRÁVNÉ ŘEŠENÍ
Rychlost reakce
Optimální teplota je 40 oC
0
15
45
30
85
60
Rychlost reakce
Teplota oC
0
2
4
6
7
8
10
12
14
pH
14
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
POROVNÁNÍ REAKCÍ KATALYZOVANÝCH
BĚŽNÝM KATALYZÁTOREM / ENZYMEM 5.ENZYMY VYKAZUJÍ ZNAČNOU SPECIFITU specifita substrátová - konkrétní druh enzymu přeměňuje pouze jeden druh substrátu specifita reakční - jeden enzym provádí přeměnu substrátu vždy jedním typem reakce
SUBSTRÁT H2O2
AKTIVNÍ CENTRUM
SUBSTRÁT
AKTIVNÍ CENTRUM
6.ENZYMY SE DAJÍ SNADNO REGULOVAT k regulaci můžeme využít aktivátorů nebo inhibitorů
SUBSTRÁT VAZBA ENZYMSUBSTRÁT
PRODUKTY
ENZYM
AKTIVNÍ MÍSTO
ENZYM
INHIBITOR
ENZYM
15
VY_32_INOVACE_31_HHOR14.notebook
August 27, 2013
16
