Параграф рассказывает о ферментах — белковых биологических катализаторах, и о механизме их работы. Также объясняется, какую роль ферменты играют в организме человека и почему опасна очень высокая температура тела.
Вспомните
1.Каковы оптимальные условия пищеварения в ротовой полости, желудке и кишечнике?
В каждом отделе пищеварительного тракта ферменты работают при определённой реакции среды:
ротовая полость — слабощелочная среда, в которой действуют ферменты слюны, расщепляющие углеводы; пища при этом измельчена и смочена слюной;
желудок — кислая среда, в которой пищу перемешивают сокращения стенок, а ферменты желудочного сока переваривают белки;
тонкий кишечник — слабощелочная среда, где на пищу действуют кишечный и поджелудочный соки и желчь, а перистальтика перемешивает кашицу.
Подсказка.Запомните: кислая среда только в желудке, в остальных отделах она слабощелочная.
2.Какие ферменты вам известны и какова их роль в организме человека?
Амилаза слюны начинает расщеплять углеводы.
Пепсин желудочного сока расщепляет белки.
Липаза расщепляет жиры.
Каталаза разрушает ядовитый пероксид водорода.
Лизоцим слюны и слёз убивает бактерии.
Все они ускоряют реакции обмена веществ.
Подсказка.К каждому ферменту называйте вещество, которое он расщепляет.
Вопросы в параграфе
1.Что такое ферменты? Приведите примеры известных вам ферментов.
Ферменты — это белковые молекулы, которые ускоряют химические реакции в организме, поэтому их называют биологическими катализаторами. Каждый фермент действует избирательно, только на свою реакцию. Таких веществ в организме человека не менее 1000. Пример: каталаза превращает ядовитый пероксид водорода в воду и кислород, причём одна её молекула обезвреживает около 10 тыс. молекул пероксида в секунду. Другие примеры — пепсин, липаза, лизоцим.
2.Каков механизм работы ферментов?
В молекуле фермента есть небольшой участок — активный центр. Иногда в него входят и небелковые вещества-коферменты (ионы металлов, витамины). Форма активного центра подходит только к одному веществу — своему субстрату, с которым фермент на миг соединяется и запускает реакцию. Например, активный центр лизоцима подходит к сахариду оболочки бактерий; разрушая его, лизоцим убивает бактерии.
Подсказка.Сравните со «ключом и замком»: один фермент подходит к одному субстрату.
Раскройте роль ферментов в организме человека. Приведите примеры.
Благодаря ферментам в организме быстро идут реакции, без которых невозможна жизнь. Они нужны для синтеза белков, переваривания и усвоения пищи, энергетического обмена, сокращения мышц, работы нервной системы, размножения и выведения веществ. Если фермент отсутствует или работает плохо, возникают болезни, а иногда наступает гибель. Определение активности ферментов в крови помогает выявлять болезни: например, вирусный гепатит, ранние стадии инфаркта миокарда, заболевания почек.
Подумайте!
Чем опасно для человека в период болезни значительное повышение температуры тела (выше 40 °С)?
При температуре выше 40 °С белки начинают денатурировать: их структура необратимо нарушается. Белки входят в состав мышц и крови, а ещё работают как ферменты. Денатурировавшие ферменты теряют активность, обмен веществ нарушается, и это опасно для жизни.
Подсказка.Ключевое слово — необратимая денатурация белков-ферментов.
Термины параграфа
Фермент
Белковая молекула, ускоряющая химические реакции в организме.
Биологический катализатор
Вещество живого организма, ускоряющее реакцию и само в ней не расходующееся.
Активный центр
Небольшой участок молекулы фермента, который связывается с субстратом.
Субстрат
Вещество, с которым соединяется фермент и которое он превращает.
Кофермент
Небелковое соединение (ион металла, витамин), входящее в активный центр фермента.
Денатурация
Необратимое изменение структуры белка, при котором он теряет свои свойства.
Лизоцим
Фермент слюны и слёз, разрушающий оболочку бактерий.