- Определите и объясните «Ферменты подробно» своими словами
- Точно используйте ключевые термины, такие как активный центр
- Применяйте изученное к новым примерам и вопросам
- Избегайте типичных ошибок, которые допускают ученики в этой теме
Этот урок посвящён ферментам подробно: объясните специфичность, модель индуцированного соответствия и влияние pH и температуры.
Объясните специфичность, модель индуцированного соответствия и влияние pH и температуры.
Ключевые идеи
Ферменты и репликация ДНК
Ферменты специфичны, потому что у каждого активного центра есть форма, комплементарная одному субстрату, — модель индуцированного соответствия добавляет, что активный центр слегка подстраивается под субстрат. Скорость растёт с повышением температуры и концентрации субстрата, пока фермент не денатурирует или не насытится; у каждого фермента есть оптимальный pH. ДНК реплицируется полуконсервативно: двойная спираль раскручивается, каждая цепь служит матрицей, и свободные нуклеотиды спариваются по комплементарному спариванию оснований (A–T, C–G), пока ДНК-полимераза строит новые цепи.
Молекулы жизни
Углеводы (сахара и крахмал) обеспечивают энергию и структуру; липиды запасают энергию и образуют мембраны; белки выполняют работу клетки — как ферменты, переносчики и структурные волокна; нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) хранят и передают генетическую информацию. Каждое вещество можно определить с помощью пищевой пробы: реактив Бенедикта окрашивается в оранжево-красный цвет с восстанавливающими сахарами, йод — в сине-чёрный с крахмалом, биуретовый реактив — в фиолетовый с белком, а эмульсионная проба даёт молочный слой с липидами.
Ключевой термин — активный центр: Область фермента с формой, комплементарной его субстрату, где катализируется реакция.
Ферментативная реакция идёт со скоростью 4 условные единицы при 20 °C. Предполагая упрощённую модель Q10, где скорость удваивается при каждых 10 °C до денатурации, предскажите скорость при 30 °C и при 50 °C, если фермент денатурирует при 45 °C.
От 20 °C до 30 °C — подъём на 10 °C, поэтому скорость удваивается: 4 × 2 = 8 единиц. От 30 °C до 40 °C скорость удвоилась бы снова, но при 45 °C фермент денатурирует. Денатурация разрушает связи, удерживающие третичную структуру, меняя форму активного центра, так что субстрат больше не подходит.
Ответ: 8 единиц при 30 °C. При 50 °C скорость близка к нулю, потому что фермент денатурировал и больше не может связать свой субстрат.
- Утверждение, что высокая температура убивает ферменты Ферменты не живые, поэтому их нельзя убить. Высокие температуры денатурируют их, разрушая связи, удерживающие их трёхмерную форму.
- Утверждение, что после репликации обе цепи ДНК совершенно новые Репликация полуконсервативна: каждая дочерняя молекула сохраняет одну исходную цепь и получает одну новую цепь.
Практика
Углеводы — источник энергии (например, глюкоза) или структура (целлюлоза); липиды — запас энергии и мембраны; белки — ферменты, транспорт и структура; нуклеиновые кислоты — хранение и передача генетической информации.
Первичная структура — это последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Третичная структура — это общее трёхмерное сворачивание этой цепи, удерживаемое водородными, ионными и дисульфидными связями.
35 °C на 10 °C выше, поэтому скорость удваивается: 6 × 2 = 12 единиц.
Водородные и ионные связи в ферменте разрушаются, форма активного центра меняется, так что субстрат больше не подходит точно; фермент денатурирует, и скорость падает.
Быстрая проверка
Что из перечисленного лучше всего определяет понятие "активный центр"?
Опишите результат положительной биуретовой пробы и то, что она показывает.
- Ферменты подробно: объясните специфичность, модель индуцированного соответствия и влияние pH и температуры.
- Ферменты и репликация ДНК: Ферменты специфичны, потому что у каждого активного центра есть форма, комплементарная одному субстрату, — модель индуцированного соответствия добавляет, что активный центр слегка подстраивается под субстрат.
- мономер: Небольшая молекула, соединяющаяся с другими с образованием полимера; например, аминокислоты — мономеры белков.
- Осторожно: утверждение, что высокая температура убивает ферменты