Категории

Государственное регулирование, Таможня, Налоги

Маркетинг, товароведение, реклама

Страховое право

Налоговое право

Охрана природы, Экология, Природопользование

Компьютеры и периферийные устройства

Микроэкономика, экономика предприятия, предпринимательство

Литература, Лингвистика

Банковское дело и кредитование

Бухгалтерский учет

Экономическая теория, политэкономия, макроэкономика

Политология, Политистория

Радиоэлектроника

Муниципальное право России

Технология

Психология, Общение, Человек

Международное право

Биржевое дело

Медицина

Музыка

Биология

Химия

Социология

Компьютерные сети

Космонавтика

Техника

Физика

Историческая личность

Программирование, Базы данных

Религия

Криминалистика и криминология

История государства и права зарубежных стран

Сельское хозяйство

Культурология

Педагогика

Транспорт

Математика

Компьютеры, Программирование

География, Экономическая география

Философия

Материаловедение

Право

Ценные бумаги

Астрономия

Международные экономические и валютно-кредитные отношения

Трудовое право

Искусство

Пищевые продукты

Охрана правопорядка

Менеджмент (Теория управления и организации)

Ветеринария

Гражданское право

Адвокатура

Гражданское процессуальное право

Нероссийское законодательство

Римское право

Российское предпринимательское право

Семейное право

Уголовный процесс

Таможенное право

Теория государства и права

Уголовное и уголовно-исполнительное право

Финансовое право

Хозяйственное право

Экологическое право

Гражданская оборона

Иностранные языки

Металлургия

Фермент

Фермент

Пищеварение в двенадцатиперстной кишке промсходит под воздействием поджелудочного сока.Три фермента этого сока действуют на все органические соединения.Под влиянием трипсина в основном завершается начавшееся в желудке расщепление белков до образования растворимых в воде аминокислот.Под действием липазы происходит расщепление жиров на глицерин и жирные кислоты.В присутствии фермента амилазы крахмал,не подвергшийся пищеварительному действию слюны,расщепляется до глюкозы.Ферменты поджелудочного сока действуют только в щелочной среде при температуре нашего тела. При характеристике ферментативной деятельности пищеварительных желез,в различных отделах пищеварительного тракта,важно обратиь внимание учащихся на спецефичность их расщепляющего действия на определенные биологические вещества.Так в ротовой полости проявляется действие ферментов,расщепляющих крахмал;в желудке —расщепляющие бел -5- ки;в кишечнике,под действием ферментов секрета поджелудочной железы происходит расщепление всех основных компонентов пищи: белков,углеводов и жиров. При изучении темы “Пищеварение”,для лучшего усвоения материала целесообразно использовать таблицу,в которую входили бы отделы пищеварительного тракта;ферменты,содержащиеся в секрете желез каждого из этих отделов;субстраты и продукты реакции,а также условия протекания реакции. Например:

Отделы пищеварительного тракта Ферменты Действие фермента Оптимальные условия работы фермен.
1.Ротовая полость ( слюнные железы: cлюна) а) Птеолин б) Мальтаза Крахмал а) Мальтоза Мальтоза б) Глюкоза Слабощелочная сре да.Температура 37- 38 градус.по Цел.
2.Желудок ( желудочный сок) Пепсин На белки. Кислая Среда.

Температура 37гр.

3.Двенадцатиперстная кишка (секрет поджелудочной железы) а)Липаза б)Трипсин в)Химотрипсин г)Амилаза Жиры а) Глицерин + жирные к-ты Белки б) Аминокислоты Крахмал г) Глюкоза -6- Щелочная Среда.

Температура 37гр.

В заключении нашего обсуждения темы “Анатомия, физиология и гигиена человека “ можно сделать следующие выводы: в этом курсе учащиеся знакомятся с ферментами в ознакомиткльном плане, их действии на уровне всего организма. -6- К сожалению,при изучении других тем данного курса,понятие “фермент” не затрагивается.Это очень плохо,т.к. у школьников создается впечатление,что ферменты участвуют только в процессах пищеварения.Поэтому задача учителя в следующих темах,таких как “Газообмен в легких и тканях”,”Белковый,жировой,углеводный обмен” не забывать знакомить учащихся с ферментами,принимающими участие в этих процессах.Для учеников 9 класса не важен механизм этого участия, важно,чтобы они усвоили,что все реакции нашего организма катализируются какими-то определенными ферментами. Уже в 9 классе учитель должен показать важность межпредметных связей между биологией и химией.Следует использовать знания,полученные учениками при изучении неорганической химиии в курсе 8-9 классов (темы:”Кислород,оксиды,горение”, ”Водород”, ”Кислоты,соли,основания”, “Строение вещества”). Формирование понятие “фермент” в курсе “Общая биология” Дальнейшее знакомство с ферментами ученики продолжают в курсе “Общая биология”. Здесь происходит изучение ферментов на качественно новом уровне,закладываются основы для понимания важнейших процессов нашего организма .В этом курсе учащиеся изучают ферменты уже как часть нового класса органических соединений,с которым они позже встретяться в курсе “Органической химии”.Поэтому для учителя очень важно заложить начальные знания,которые потом понадобятся на уроках химии.

Именно в этих курсах биологии и химии видна важность межпредметных связей,которую необходимо показать и ученикам.

Первая тема курса — “Учение о клетке”.Здесь дается понятие фермента как катализатора всех жизненно важных биохимических реакций,протекающих в элементарной структурной единице всего живого-клетке. При изучении этой темы учащиеся узнают о внутриклеточной локализации ферментов:в митохондриях,лизосомах,ядре,в мембранах или на мембранах.Так в частности,понятие “лизосома” объясняется следующим -7- образом: расщепление пищевых веществ с помощью ферментов называется лизисом,отсюда и название-лизосома.Внутри них сконцентрированы ферменты,которые способны расщеплять все пищевые вещества,поступающие в клетку.”Для лучшего объяснения этой темы,а также для лучшего усвоения ее учащимися можно использовать таблицу: “Локализация ферментов внутри клетки” (Т.Т.Березов,Б.Ф.Коровкин,”Биологическая химия”,1982г.) Цитоплазма Митохонд.

Лизосомы Микросом.

Плазматич. Ядро фракц.ЭПС Ферм.глико Пируваткислые Рибосомные АденилатФер.реплиза дегидрогидроферменты циклаза, ликации геназный лазы белков.синт. АТФ-аза ДНК комплекс Ферменты Ферменты --- Фер.синтеза --- --- пентозного цикла фосфолипид., пути Кребса синтез.холисте рина Фер.активац. Ф.цикла --- Гидроксилазы --- ---- аминокислот жир.к-т Ф.синтеза Ф.окислит. --- --- --- ---- жирных фосфорик-т лирования Фосфорилаза --- --- --- --- --- гликогенсинтаза Завершение развития понятия “фермент” происходит в теме “Обмен веществ и превращение энергии в клетке”. В этой теме полное представление о ферменте,ферментативной реакции,значении их для обмена.Здесь дается учащимся представление о структуре,механизме действия,классификации ферментов.Вводятся новые понятия,которые позже будут использоваться в химии.Это субстратный комплекс,кофермент,регуляторный комплекс.Про- -8- цессы ассимиляции и диссимиляции,их взаимосвязь в общем процессе метаболизма.Также важно объяснить,что все ферментативные процессы регулируются.

Дальше в этой работе будет рассмотрен один из возможных вариантов проведения факультативного занятия по этой теме,где уже более детально будут рассмотрены эти вопросы. Таким образом формирование понятия “фермент”,начинается в 9 классе,идет от простого к сложному.Наиболее сложный материал в 11 клас се.Это связано с разным уровнем развития учеников 9 и 11 классов,с разной их способностью к восприятию сложного научного материала.

Благодаря тому,что учащиеся знакомятся с понятием “фермент” в курсе биологии достаточно рано и почти на протяжении всего курса все время с ним сталкиваютс и познают все глубже и глубже,это облегчает задачу учителя в курсе химии. А так как мы учителя биологии и химии,то это особенно важно для нас. На стыке этих двух наук учащихся важно познакомить с проблемой использования ферментов в промышленности.Этому мало уделяется внимания ,как в курсе биологии,так и химии.Поэтому можно провести отдельное факультативное занятие, как по химии,так и по биологии вместе.Темой для него послужит роль фермента в хозяйственном комплексе: в химической,пищевой,фармацевтической промышленности.Можно дать учащимся темы по которым они подготовят маленькие выступления по использованию того или иного фермента.В качестве материала в помощь может послужить следующая таблица: “Некоторые примеры использования ферментов в промышленности” Фермент Промышленность Использование Амилазы Пивоваренная Осахаривание содерж.в солоде крахмала (расщепляют Тектильная Удаление крахмала,наносимого на нити во крахмал) время шлихтования Хлебопекарная Крахмал в глюкозу.Дрожжевые клетки сбраживая глюкозу,образуют CO2 ,кото рые разрыхляют тесто.

Протеазы (расщепяют белки) -9-

Папаин Пивоваренная Этапы процесса пивоварения,регулирующие кол-во пены Мясная Мягчение мяса. Фицин Фармацевтическая Добавки к зубным пастам для удаления зуб ного налета Фотография Смывание желатины с использованной плен ки Трипсин Пищевая Произ-во продуктов для детского питания Пепсин Пищевая Произ-во “готовых” каш Разработка методики факультативных занятий и системы самоконтроля. Мы хотели бы предложить методические разработки для проведения факультативных занятий по теме “Ферменты и их роль “.Эти занятия должны проводиться,когда учащиеся проходят тему “Обмен веществ и энергии в клетке”.Главный смысл этих факультативных занятий-это более углубленное изучение учащихся с ферментами и их ролью .Это можно сделать на достаточно хорошем уровне,т.к. к этому моменту шклольники уже неоднократно сталкивались с понятием “фермент” в курсе биологии и проходят такие классы органических соединений ,как “Белки”,”Аминокислоты” в химии. Это дает учителю возможность во-первых более полно,и на качественно новом уровне говорить о биохимических процессах,проходящих в организме человека и роли в них ферментов в курсе биологии и во-вторых обратить внимание учащихся на важность таких классов соединений как “Белки”,”Аминокислоты” в процессах,протекающих в клетках и в организме в целом.Данные факультативные занятия целесообразно проводить в кабинетах химии и биологии,т.к. важно провести ряд химических опытов.

Занятие N1 “Знакомство со строением ферментов,их классификацией,ролью в организме”. Ферменты-вещества белкововой природы,способные ускорять протекание химических реакций.Роль ферментов в жизнедеятельности колоссальна. -10- Благодаря своей функции (каталитической) разнообразные ферменты обеспечивают быстрое протекание в организме огромного числа химических реакций.В настоящее время выделены и изучены сотни ферментов известано,что живая клетка может содержать до 1000 различных ферментов,каждый из которых ускоряет ту или иную химическую реакцию.

Ферменты-это эффективные биологические катализаторы.(Понятие “катализатор” для учеников знакомо из курса неорганической химии.) Они участвуют в большинстве химических превращений,происходящих в организме.Все процессы,протекающие в организме,т.е. процессы метаболизма деляться на два процесса:прцесс ассимиляции и прцесс диссимиляции.Важно дать определения этих двух понятий и это можно сделать следующим образом: Ассимиляция-множество химических реакций,осуществляемых с участием ферментов,позволяющих использовать поступающие в организм вещества для синтеза специфичных для данного организма белков,нуклеиновых кислот,липидов,полисахаридов и т.д.,что обеспечивает рост,развитие,обновление организма и накопление запасов,используемых в качестве источников энергии.

Диссимиляция-это разрушение органических соединений с превращением белков,жиров,углеводов,включая введенные в организм с пищей,в простые вещества. Так ферменты катализируют каждый из этих процессов.Таким образом ферментативные реакции подразделяются на реакции синтеза(ассимиляции) и реакции распада(диссимиляции).Эти реакции в организме взаимосвязаны,обеспечивая постоянное обновление тканей организма и следовательно постоянство внутренней Среды организма.Важно подчеркнуть для учащихся различие в протекании процессов метаболизма у аутотрофных и гетеротрофных организмов.Так у аутрофных организмов преобладает процесс ассимиляции,т.к. в процессе фотосинтеза,из неорганических соединений,и непосредственным использовании энергии све -11- та,соэдаются сложные органические вещества.У гетеротрофов построение собственного организма и обеспечение всех жизненных функций идет за счет энергии,получаемой в процессе диссимиляции органических веществ.Можно сделать вывод,что все биохимические процессы,протекающие в клетке и в организме,можно отнести к процессам ассимиляции,либо к процессам диссимиляции.Попав внутрь клетки,питательные вещество претерпевает ряд химических изменений,катализируемых ферментами.

Теперь можно перейти к строению.Для выполнения своих функций ферменты имеют определенное строение.Для углубления представлений учащихся о структуре и классификации ферментов можно ввести следующие понятия: 1.Ферменты могут быть протеинами(простыми белками) и протеидами(сложными белками).Во втором случае в состав ферментов входит добавочная группа.Характерной особенностью ферментов-протеидов является,что ни основная белковая часть,ни добавочная группа по отдельности не обладают каталитической активностью.Только их комплекс прявляет ферментативные свойства.Добавочная группа(кофактор)-небелкового происхождения (ионны металлов,различные органические соединения). 2.Фермент имеет следующие центры: а) Активный центр (Результаты исследований показали,что молекулы большинства ферментов во много раз больше,чем молекулы тех субстратов,которые взаимодействуют с данным ферментом,и что в контакт с субстратом в фермент-субстратном комплексе вступает лишь небольшая часть молекулы фермента,получившая название активного центра), б) Субстратный центр, в) Регуляторный центр. Также на данном занятии необходимо познакомить учащихся с классификацией ферментов.Можно дать историческую справку развития классификации ферментов.Так по первой в истории изучения ферментов класси -12- фикации,ферменты делили на две группы: 1-ускоряюшие реакции гидролиза и 2- на ускоряющие реакции негидролитического распада.Затем была сделана попытка разбитьферменты на классы по числу субстратов,участвующих в реакции.Одновременно развивалось направление,где в основу классификации ферментов был положен тип реакции,подвергающейся каталитическому воздействию.Наряду с ферментами,ускоряющими реакции гидролиза(гидро-лазы),были изучены ферменты,участвующие в реакциях переноса атомов и атомных групп,расщеплении,различных синтезах. По этому принципу все ферменты делят на 6 классов: 1.Оксидоредуктазы-ускоряют реакции окисления-восстановления 2.Трансферазы-реакции переноса атомных групп и молекулярных остатков 3.Гидролазыреакции гидролитического распада и синтеза 4.Лиазы-негидролитическое отщепление от субстратов определенных групп атомов 5.Изомеразы-реакции внутримолекулярного превращения 6.Липазы-рекции синтеза Занятие N2 “Свойства ферментов,механизм их действия” На этом занятии нужно более подробно дать учащимся понятия о субстратном и регуляторном центрах фермента,это важно для понимания механизма их действия. Под субстратным центром понимают участок молекулы фермента,ответственный за присоединение вещества,подвергающегося ферментативному превращению.Из неорганической химии учащимся известно,что по окончании реакции катализаторывосстанавливают свою структуру и свойства.Зная это,можно подвести учащихся к выводу об образовании временных прмежуточных соединений между ферментами и субстратами.Так фермент соединяясь с субстратом,образует короткоживущий фермент-субстратный комлекс.В таком комплексе шансы на то,что реакция произойдет возрастают.По завершении реакции фермент-субстратный -13- комплекс распадается на продукт (или продукты) и фермент.Фермент в реакции не изменяется.

Понятие о работе ферментов будет неполным без раскрытия проблемы регуляции их действия.Поэтому следует отметить,что в молекулах ферментов,кроме активного и субстратного центров,есть регуляторный центр,который структурно соответствует конечному продукту определенного этапа обмена.Достигнув определенной критической концентрации,конечный продукт реакции взаимодействует с центром регуляции фермента и останавливает работу системы по принципу обратной связи:концентрация крнечного продукта служит сигналом выключения или запуска специфической химической реакции.Контроль и регуляция деятельности ферментов обусловлены их молекулярной структурой,которая способна “узнавать” определенные ыещества-сигналы и суммировать их действие.Важно познакомить учащихся и свойствами ферментов. 1.Специфичность Ферменты обладают очент высокой специфичностью.Эта специфичность обусловлена особой формой молекулы фермента,точно соответствующей форме молекулы субстрата.Эту гипотезу называют гипотезой “ключа и замка”:субстрат сравнивается в ней с ключом,который точно подходит к замку,т.е. к ферменту.Далее на основании этой гипотезы уже в 1959 году новую интерпретацию гипотезы “ключа и замка” предложил Кошланд.Он делает вывод о гибкости активных центров ферментов.Согласно этому предположению,субстрат соединяясь с ферментом,вызывает изменения в структуре последнего.Подходящей аналогией в этом случае может служить перчатка,которая при надевании на руку соответствующим образом изменяет свою форму. Для подтверждения этого свойства ферментов можно показать опыт из биохимии. Для этого берутся 4 пробирки: 1,2- по 2мл раствора крахмала 3.4-по 2мл раствора сахарозы -14- Затем в 1,3 -по 0.5мл раствора слюны 2,4-по 0.5мл 1% дрожжевой сахарозы Перемешиваем,на 10 минут в водяную баню,охлаждаем,из пробирок 1,2 стеклянной палочкой берем капли и капли Y2 в KY,соединяем капли-синий цвет. Из пробирок 3,4-берут по 3 мл,смешиваем с 1 мл 10% NaOH + несколько капель 1% CuSO4 - желтый или красный осадок(в зависимости от темпер. на амилазу слюны). 2.Термолабильность Температура важный показатель ферментативного действия.Для каждого фермента существует определенный температурный оптимум,обеспечивающий наибольшую активность.За пределами этого уровня скорость ферментативной реакции снижается.Для нагладности рекомендуется продемонстрировать следующий опыт: Берутся 4 робирки по 2 мл 1% крахмала+0,05 мл разбавленной в 10 раз слюны,перемешивают и ставят в разные температурные условия.Ход гидролиза определяют по реакции с У2 (в КУ).Пробы берут через 2,4,6,8,10,12 минут.По изменению окраски крахмала с иодом судят о степени гидролиза крахмала в каждой пробирке.

Система самоконтроля учащихся. Также в данной работе мы хотели бы предложить систему самоконтроля учащихся.Карточки самоконтроля представляют собой свод вопросов по теме,составляемые преподавателем.Вопросники раздаются школьникам на дом.Дома,в процессе подготовки учеников к занятиям,они ищут ответы на поставленные вопросы в учебных пособиях.Затем во время проведения фекультативного занятия учащимся раздаются карточки,содеожащие 2-3 вопроса,входящие в состав самоконтроля.Ответы письменные.Таким образом проверяются знания учащихся,степень осмысления ими метериала.

Самоконтроль может решать несколько задач: -15- 1.концентрированние внимания школьника на ключевых вопросах темы 2.постановка проблемных вопросов 3.самоконтроль может содержать вопросы на повторение пройденного метериала и связь его с настоящим материалом,вопросы обощающего характера.

Лучшие работы

Подобные работы

Углеводы

echo "Химические свойства: Химические свойства обусловлены наличием альдегидной (-СНО) и гидроксильной (-ОН) групп. 1. Свойства,характерные для спиртов: - взаимдействие с карбоновыми кислотами с образ

Загрязнение природных вод

echo "Загрязнение водоемов угрожает здоровью человека и состоянию окружающей среды, ограничивает возможности дальнейшего развития человеческого общества. Почти все стороны деятельности человека влекут

Фермент

echo "Пищеварение в двенадцатиперстной кишке промсходит под воздействием поджелудочного сока.Три фермента этого сока действуют на все органические соединения.Под влиянием трипсина в основном завершает

Химическое действие света. Фотография

echo "Впоследствии было установлено существование корпускулярно-волнового дуализма у всех элементарных частиц. Сама же световая частица была названа квантом света или фотоном. Свет оказывает давление

Медь. Серебро. Золото

echo "Сульфидные pуды имеют наиболь-шее значение, поскольку из них выплавляется 80% всей добываемой меди. Важнейшими минеpалами, входящими в состав медных pуд, являются: халькозин или медный блеск -