Качественные реакции на присутствие ферментов

Введение

Настоящее учебно-методическое пособие составлено на модульной основе в полном соответствии с программой курса «Биологическая химия» для бакалавров, обучающихся по направлению 050100 – «Педагогическое образование», рекомендованной учебно-методическим объединением по направлениям педагогического образования и ФГОС ВПО.

Основная цель учебно-методической разработки – систематизация знаний по биологической химии, совершенствование навыков самостоятельной работы при выполнении лабораторного практикума и в процессе подготовки к семинарам, зачету, экзамену. В нем содержатся лабораторные работы, охватывающие все основные разделы программы общего курса биологической химии (часть 2): ферменты, витамины; обмен углеводов, липидов, белков, нуклеиновых кислот.

В связи с этим лабораторным работам предшествует теоретический материал по каждой из предложенных тем; для каждой работы дан перечень материалов, реактивов, оборудования, подробно описан ход работы; приведены рецепты приготовления некоторых реактивов; рассмотрен химизм многих изучаемых реакций. В данную методическую разработку включены лишь такие лабораторные работы, возможность успешного выполнения которых в условиях студенческих занятий неоднократно проверена практически. Количество работ рассчитано на большее время, чем предусмотрено рабочим планом. Это дает возможность выбора работ в зависимости от условий лаборатории.

Для совершенствования навыков самостоятельной работы студентов в процессе теоретической подготовки студентов в каждой теме приведены вопросы к семинарским занятиям, варианты контрольных заданий, тестовые задания для самостоятельной работы студентов. В конце методической разработки приведен список экзаменационных вопросов и список основной и дополнительной литературы, рекомендованной для подготовки к занятиям.

Модуль № 1. «Ферменты»

Ферменты — биологические катализаторы белковой природы. Термин фермент (от лат. fermentum — закваска) был предложен а начале XVII в. голландским учёным Ван Гельмонтом для ве­ществ, влияющих на спиртовое брожение.

В 1878 гг. Кюне предложил термин энзим (от греч. еn — внутри, zyme — закваска). Оба названия свидетельствуют о том, что первые сведения об этих веществах были получены при изучении процес­сов брожения.

Роль ферментов в жизнедеятельности всех живых организмов огромна. И.П. Павлов писал: «Ферменты есть, так сказать, первый акт жизненной деятельности. Все химические процессы направля­ются в теле именно этими веществами, они есть возбудители всех химических превращений. Все это вещества играют огромную роль, они обусловливают собою те процессы, благодаря которым про­является жизнь, они и есть в полном смысле возбудители жизни».

Раздел биохимии, изучающий биологические катализаторы белковой природы, называется энзимологией. Круг вопросов, изучаемых энзимологией, весьма разнообразен. Он включает вы­деление и очистку ферментов с целью установления их состава и молекулярной структуры; изучение условий и скорости действия ферментов, а также влияния на них разнообразных физических и химических факторов.

Ферменты и катализаторы неорганической природы, подчиня­ясь общим законам катализа, имеют сходные признаки:

• катализируют только энергетически возможные реакции;

• не изменяют направление реакции;

• не расходуются в процессе реакции;

• не участвуют в образовании продуктов реакции.

Однако ферменты по ряду признаков отличаются от катализа­торов неорганической природы. Главное отличие заключается в их химической природе, так как ферменты — белки.

В отличие от катализаторов неорганической природы ферменты «работают» в «мягких» условиях: при атмосферном давлении, при температуре 30—40°С, при значении рН среды, близком к нейт­ральному. Скорость ферментативного катализа намного выше, чем небиологического. Единственная молекула фермента может катали­зировать от тысячи до миллиона молекул субстрата за 1 минуту. Такая скорость недостижима для катализаторов неорганической природы.

Ферменты обладают высокой специфичностью по отношению к субстрату; каждый фермент катализирует единственную реак­цию либо группу реакций одного типа.

Ферменты являются катализаторами с регулируемой активно­стью, чего нельзя сказать о катализаторах иной природы. Это уникальное свойство ферментов позволяет изменять скорость превращения веществ в организме в зависимости от условий среды, т. е. приспосабливаться к действию различных факторов.

Существенным отличием ферментативных процессов является тот факт, что ферментативный процесс можно представить в виде цепи простых химических превращений вещества, четко запро­граммированных во времени и в пространстве.

Качественные реакции на присутствие ферментов

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: