/ מה הם זרזים ביולוגיים קרא? אנזימים כזרזים ביולוגיים

מה הם זרזים ביולוגיים קרא? אנזימים כזרזים ביולוגיים

גוף האדם נקרא ביוכימיהמפעל אינו לשווא. אחרי כל דקה, אלפי, עשרות ומאות אלפי תהליכים של חמצון, פיצול, הפחתה, ותגובות אחרות להתרחש בו. מה מאפשר להם לזרום במהירות עצומה כזאת, לספק לכל תא אנרגיה, תזונה וחמצן?

זרזים ביולוגיים

הרעיון של זרזים

הן בכימיה אורגנית והן בכימיה אורגניתחומרים מיוחדים מאוד משמשים כי יכול להאיץ את מהלך התגובות הכימיות של כמה אלפי, ולפעמים מיליוני פעמים. השם של תרכובות אלה הוא "זרזים". בכימיה אנאורגנית, אלה הם תחמוצות מתכת, פלטינה, כסף, ניקל ועוד.

הפעולה העיקרית שלהם היא היווצרות של זמנימתחמים עם המשתתפים בתגובה, בשל הפחתת האנרגיה ההפעלה, התהליך מתבצע כמה פעמים מהר יותר. לאחר מכן, את המורכב decays, ואת זרז ניתן לבטל את הכדור באותה כמותית ואיכותי הרכב כמו לפני תחילת התהליך.

ישנן שתי גרסאות של תגובות קטליטיות:

  • הומוגנית - מאיץ ומשתתפים במצב מצרפי אחד;
  • הטרוגני - מאיץ ומשתתפים במצבים שונים, הוא ממשק השלבים.

בנוסף, יש גם הפוכה בפעולהתרכובות הן מעכבות. הם מכוונים להאט את התגובות הנדרשות. אז, למשל, הם מאפשרים הפחתת כמות הזמן להיווצרות של קורוזיה.

זרזים ביולוגיים שונים מטבעם מאלה שאינם אורגניים, ותכונותיהם ספציפיות. לכן, במערכות חיות, קטליזה שונה.

זרזים ביולוגיים כיתה 9

אנזימים - מה זה?

הוכח כי אם הפעולה המיוחדתחומרים המאיצים את התהליכים המצוין, לא בוצעו בתוך מערכות חיים, אז התפוח הרגיל בבטן יהיה מתעכל במשך יומיים. עבור כמות כזו של זמן, את תהליכי הפירוק ואת הרעלה עם מוצרים נרקבים יתחילו. עם זאת, זה לא קורה, ואת הפרי מעובד לחלוטין בתוך שעה וחצי. לבצע את זה זרזים ביולוגיים, אשר בכמויות גדולות נמצאים בהרכב של כל אורגניזם. אבל מה הם ומה הבסיס של פעולה כזו?

זרזים ביולוגיים של הטבע חלבון הםאנזימים. הבסיס שלהם הוא ארגון מבניים מורכבים עם מספר מאפיינים ספציפיים. במילים פשוטות, אלה חלבונים ייחודיים שיכולים להפחית את האנרגיה ההפעלה של תהליכים אורגניזמים חיים לשאת אותם במהירות עולה על הערכים הרגילים של כמה מיליוני פעמים.

ישנן דוגמאות רבות של מולקולות כאלה:

  • קטליז;
  • עמילאז;
  • oxidoreductase;
  • גלוקוז אוקסידאז;
  • ליפאז;
  • invertase;
  • ליזוזים;
  • פרוטאז ואחרים.

כך ניתן להסיק: אנזימים הם זרזים ביולוגיים של טבע חלבון הפועלים כמאיצים חזקים ומאפשרים לאלפי תהליכים באורגניזמים חיים להתבצע בשיעורים גבוהים מאוד. הפעולה שלהם מבוססת על עיכול, חמצון, הפחתה.

אנזימים כזרזים ביולוגיים

דמיון בין זרזים אנאורגניים וחלבונים

אנזימים כמו זרזים ביולוגיים יש מספר מאפיינים דומים לאורגניים. אלה כוללים:

  1. רק תגובות תרמודינמיות אפשריות מואצות.
  2. אינו משפיע על שינוי שיווי משקל כימי שיווי משקל במערכות ואותו מהירות היא קדימה לאחור.
  3. כתוצאה מכך, רק מוצרים נשארים בתחום התגובה, הזרז אינו נכלל במספר שלהם.

עם זאת, בנוסף דמיון, יש גם תכונות ייחודיות של אנזימים.

הבדלים בהתאם לטבע

זרזים ביולוגיים יש כמה תכונות ספציפיות:

  1. רמה גבוהה של סלקטיביות. כלומר, חלבון אחד מסוגל להפעיל רק תגובה מסוימת או קבוצה של כמו. לעתים קרובות, "אנזים המצע של תהליך אחד" ערכת עובד.
  2. רמה גבוהה מאוד של פעילות, כי כמה סוגים של חלבונים מסוגלים להאיץ את התגובה מיליוני פעמים.
  3. אנזימים מאוד תלויים בתנאים סביבתיים. הם מראים פעילות רק בטווח טמפרטורות מסוים. ה- pH של המדיום גם משפיע חזק. יש עקומה המציגה את ערכי המינימום, המקסימום והאופטימום עבור כל אנזים.
  4. ישנם תרכובות מיוחדות בשם effectors כי הם מסוגלים לעכב את הטבע של זרזים ביולוגיים, או, לעומת זאת, יש השפעה חיובית עליהם.
  5. המצע שעליו פועל האנזים חייב להיותלהיות ספציפי לחלוטין. יש תיאוריה שנושאת את שמו של מפתח ומנעול. הוא מתאר את מנגנון הפעולה של האנזים על המצע. הזרז, כמו מפתח, מובנה לתוך המצע על ידי המרכז הפעיל שלו, והתגובה מתחילה.
  6. לאחר התהליך, האנזים הושמד באופן חלקי או מלא.

לכן, ברור כי החשיבות של זרזים חלבון הוא גבוה מאוד עבור אורגניזמים חיים. עם זאת, הפעולה שלהם כפופה לכללים מסוימים מוגבל לתנאים הסביבתיים.

אנזימים זרזים ביולוגיים של הטבע חלבון

מחקר של קטליזה בבית הספר

במסגרת תוכנית בית הספר, זרזיםנלמדים הן בכימיה והן בביולוגיה. בשיעורי הכימיה, הם נלמדים מנקודת מבט של חומרים המאפשרים לבצע סינתזות תעשייתיות, כדי להשיג מספר רב של מוצרים שונים. בשיעורי ביולוגיה נחשבים זרזים ביולוגיים. כיתה 9 מרמזת על לימוד הביולוגיה המולקולרית ועל יסודות הביוכימיה. לכן, בשלב זה של החינוך, התלמידים מקבלים את יסודות הידע על אנזימים כחומרים פעילים באורגניזמים של יצורים חיים.

בשיעורים מתבצעים ניסויים המאשרים את הפעילות הכימית של חומרים אלה בטווחים מסוימים בטמפרטורה וב- pH של המדיום:

  • המחקר של ההשפעה של מי חמצן כזרז על גזר מבושל גולמי;
  • השפעה על בשר (עיבוד תרמי וגלם), תפוחי אדמה ומוצרים אחרים.

אנזימים בגוף האדם

כל תלמיד, משכיל מספיקחצה את הגבול של רמת הביניים של החינוך, יודע מה זרזים ביולוגיים נקראים. אנזימים בגוף יש התמחות ספציפית. לכן, עבור כל תהליך, ניתן שם הסוכן catalyzing שלה.

זרזים ביולוגיים של הטבע החלבון הוא

אז, כל האנזימים של הגוף יכול להיות מחולק למספר קבוצות:

  • oxidoreductase, למשל, קטלז או dehydrogenase אלכוהול;
  • Transase - Kenase;
  • hydrolases, חשוב לעיכול: pepsin, amylase, lipoprotein lipase, esterase ואחרים;
  • ligases, למשל, פולימראז DNA;
  • isomerase;
  • lyase.

מאז כל אלה compounds יש חלבוןטבע, כמו גם קומפלקס של ויטמינים בהרכב, העלייה בטמפרטורת הגוף טומנת denaturation של המבנה, וכתוצאה מכך, את הפסקת כל תגובות ביוכימיות. במקרה זה, הגוף קרוב למוות. לכן, טמפרטורת הגוף גבוהה חייב להיות דפק במהלך המחלה.

שימוש זרזים חלבון בתעשייה

לעתים קרובות אנזימים משמשים בתעשיות שונות:

  • כימיקלים
  • טקסטיל;
  • מזון.

על המדפים של חנויות אתה יכול לראות מוצרי ניקוי ואבקות כביסה המכילים אנזימים - אלה הם אנזימים לשפר את איכות הכביסה בגדים.

כמו זרזים ביולוגיים נקראים

למה אנחנו צריכים זרזים ביולוגיים?

כדי להעריך את משמעותם קשה. אחרי הכל, הם לא רק מאפשרים לחיות אורגניזמים לחיות, לנשום, לאכול, לחילוף חומרים, אלא גם לאפשר לנו להרוס פסולת תעשייתית, לקבל תרופות, להגן על הבריאות שלנו ועל מצב הסביבה.

קרא עוד: