식품 산업 프레젠테이션의 효소. 프레젠테이션 "효소"

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실제 사용

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프로테아제(단백질 분해) 파파인.

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피신

사용된 필름에서 젤라틴을 세척하여 함유된 은을 추출합니다. 트립신 식품 - 이유식용 제품 생산 레닌 치즈 제조 - 우유 응고(카세인 커드 획득)

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펩신

카탈라아제

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세균성 프로테아제

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파트 2 - "효소 - 카탈라아제" 연구

목표: 세포 내 효소의 함량과 역할을 알아봅니다. 식물과 동물의 살아있는 조직과 죽은 조직의 효소 활성을 비교합니다. 식물과 동물 세포에서 카탈라아제 효소의 중요성을 입증합니다.

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장비:

신선한 3% 과산화수소 용액, 페트리 접시, 핀셋, 식물 조직(생 감자 조각과 삶은 감자 조각) 및 동물 조직(생 간 조각과 삶은 간 조각), 강모래, 막자, 유봉.

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진전

이론적인 부분. 단백질의 가장 중요한 기능 중 하나는 촉매작용입니다. 생물학적 촉매(효소)는 신체의 모든 생화학적 과정을 가속화합니다. 효소가 작용하는 물질을 기질이라고 합니다. 효소와 기질 분자의 구조는 서로 정확히 일치해야 하며, 이는 효소 작용의 특이성을 설명합니다. 단백질의 촉매 기능은 3차 구조와 관련이 있습니다. 활성 센터라고 불리는 효소 분자의 특정 부분만이 촉매 활성을 가지고 있습니다. 다양한 요인의 영향으로 단백질 분자의 구조가 바뀌고 그 구성과 효소가 활성을 잃을 수 있습니다. 신체의 생화학적 과정에 미치는 영향의 예는 효소 카탈라아제입니다.

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효소는 모든 동물과 식물 세포에서 발견됩니다.

대부분의 효소는 기능이 수행되는 특정 세포 구조(핵, 세포질, 색소체, 리소좀 등)와 연관되어 있습니다. 카탈라아제는 미생물(과산화소체)에 함유되어 있습니다. 이 몸체는 타원형, 과립 구조를 가지며 세포질에 위치합니다. 퍼옥시좀은 크기가 0.3~1.5μm이며 내부에 결정성 효소가 들어 있습니다.

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카탈라아제 효소는 과산화수소(H2O2)의 분해를 촉매하여 물과 산소 분자를 형성합니다.

H2O2를 분해함으로써 카탈라아제는 보호 역할을 합니다. 일생 동안 세포 내에서 지속적으로 생성되는 독성 물질(과산화수소)을 중화시킵니다. 효소의 활성은 매우 높습니다. 0°C에서 1개의 촉매 분자는 1초에 최대 40,000개의 H2O2 분자를 분해합니다.

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1.페트리 접시 5개를 준비하고 번호를 매깁니다.

1 – 강모래 2. 장소: 2 – 생 간 3 – 삶은 간 4 – 생 감자 5 – 삶은 감자 실습 부분:

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3. 각 샘플에 과산화수소 1~2방울을 첨가합니다. 무슨 일이 일어나는지 관찰하세요

4. 삶은 식물과 동물 조직의 활성을 비교합니다. 5. 요점에 따라 연구 결과를 제시하십시오. - 질문에 대답하십시오. - 실제 부분을 표 1의 형식으로 구성합니다.

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1. 효소란 무엇인가? 효소의 성질을 나열하시오. 2. 효소의 특이성은 무엇입니까?3. 기질과 효소 사이의 상호작용 메커니즘의 기초는 무엇입니까? 4. 세포 내 카탈라아제 효소의 역할은 무엇입니까? 5. 생 간 조각과 생 감자가 담긴 시험관에서 과산화수소가 분해되는 원인은 무엇입니까? 6. 실험에서 감자와 간을 조리하는 동안 카탈라아제 효소 단백질 분자의 조직 수준이 어느 정도 파괴되고, 분자 결합이 파열되어 이 단백질이 변성됩니까? 7. 삶은 감자와 간 조각이 담긴 시험관과 모래가 담긴 시험관에서 과산화수소의 분열이 관찰되지 않은 이유는 무엇입니까?

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표 1 연구 결과

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상속분할 이야기

한 늙은 아랍인이 죽어가고 있었습니다. 그의 재산은 모두 아름다운 흰 낙타 17마리였습니다. 그는 아들들을 모아놓고 유언을 남겼다. “가족의 부양자인 큰 아들은 내가 죽은 뒤 낙타의 절반을 물려받게 될 것이다. 나는 모든 낙타의 3분의 1을 둘째 아들에게 물려줍니다. 그러나 내 사랑하는 막내 아들도 자기 몫, 즉 떼의 9분의 1을 받아야 합니다.” 이렇게 말한 후에 그 늙은 아랍인은 죽었습니다. 아버지를 장사한 후 세 형제는 낙타를 나누기 시작했습니다. 그러나 그들은 아버지의 뜻을 이룰 수 없었습니다. 낙타 17마리를 반으로 나누는 것도, 세 부분으로, 아홉 부분으로 나누는 것도 불가능했습니다. 그런데 탁발승이 사막을 통과했습니다. 불쌍한 그는 모든 과학자들처럼 책을 가득 실은 검고 초라한 낙타를 데리고 왔습니다. 형제들은 그에게 도움을 청했습니다. 그리고 탁발승은 이렇게 말했습니다. “당신 아버지의 뜻을 이행하는 것은 매우 간단합니다. 나는 낙타를 당신에게 주는데 당신은 유산을 나누려고 합니다.” 형제들은 결국 낙타 18마리를 얻었고 모든 것이 해결되었습니다. 큰 아들은 낙타의 절반인 9마리, 중간의 아들은 떼의 3분의 1인 6마리, 막내 아들은 낙타 두 마리를 자기 몫으로 받았습니다. 그러나 9, 6, 2는 17을 제공하고 나누면 추가 낙타가 생겼습니다. 과학자의 낡고 초라한 낙타였습니다. 그리고 탁발승은 이렇게 말했습니다. “당신의 유산을 나누는 데 도움을 준 내 낙타를 돌려주세요. 그렇지 않으면 제가 직접 사막을 가로질러 책을 끌고 가야 할 것입니다.” 이 검은 낙타는 마치 효소와 같습니다. 그는 자신이 없었다면 생각할 수 없었던 과정을 가능하게 했고, 그 자신도 변함이 없었다. 이것은 실제로 효소와 실제로 모든 촉매의 주요 특성입니다. 효소는 주로 촉매입니다.

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효소 효소란 무엇입니까?

• 효소(라틴어 fermentum - 발효, 누룩에서 유래)는 모든 살아있는 유기체의 세포에서 화학 반응 속도를 증가시키는 효소, 특정 단백질입니다.
• 효소의 과학을 효소학(enzymology)이라고 합니다.

• "효소"라는 용어는 17세기 화학자 반 헬몬트(van Helmont)가 소화 메커니즘을 논의할 때 만들어졌습니다.

• 1833년에 프랑스 화학자 A. Payen과 J. Persaud는 발아하는 보리 곡물에서 전분을 설탕으로 전환시키고 디아스타제(아밀라제)라고 불리는 활성 물질을 최초로 분리했습니다.

• 19세기 중반. 발효의 본질에 대한 논쟁이 일어났습니다. 파스퇴르는 발효는 살아있는 미생물에 의해서만 발생하며 발효 과정은 미생물의 필수 활동과 불가분의 관계가 있다고 믿었습니다. 그리고 발효의 화학적 성질을 옹호하는 Liebig과 그의 지지자들은 이것이 미생물 세포에서 가용성 효소가 형성되는 결과라고 믿었습니다.

• 루이 파스퇴르

• 유스타스 리비히

• 마르셀린 베르텔로

• 클로드 버나드

• 발효의 본질에 대한 리비히와 파스퇴르 사이의 논의는 1897년 E. Buchner에 의해 해결되었습니다. 그는 효모를 장피층 토양으로 분쇄하여 알코올 발효를 일으키는 무세포 가용성 효소 제제(zimaza)를 분리했습니다. 부흐너의 발견은 발효의 본질에 대한 유물론적 이해를 확증해 주었습니다.

• 모든 효소는 두 개의 큰 그룹으로 나뉩니다. 단백질로만 구성된 단일 성분과 아포효소라고 불리는 단백질과 보결분자 그룹이라고 불리는 비단백질 부분으로 구성된 2성분입니다.

• 효소의 분자량은 1만 이내입니다.
• 백만 개. 하나 이상의 폴리펩티드 사슬로 구성될 수 있으며 복잡한 단백질로 표시될 수 있습니다.

• 효소는 살아있는 유기체에서 발생하는 거의 모든 생화학 반응에서 촉매 역할을 하며 약 4000가지의 생물 반응을 촉매합니다. 효소는 신체의 신진대사를 지시하고 조절하는 등 모든 생명 과정에서 중요한 역할을 합니다..

• 세포에서 일부 효소는 세포질에 위치하지만 대부분의 효소는 특정 세포 구조와 연관되어 있습니다. 예를 들어 핵에는 복제, 즉 DNA 합성을 담당하는 효소가 있습니다.
• 그리고 그것의 전사를 위해 - RNA의 형성.

• DNA 리가아제

• 효소의 작용은 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
• 온도(최대 40~50°C)부터
• 환경의 활성 반응은 pH(산성)입니다.
• 특정 활성화제와 비특이적 또는 특정 억제제의 존재로 인해 발생합니다.

• 효소의 작용은 엄격히 구체적이며 효소가 작용하는 기질의 구조에 따라 달라집니다. 이러한 의존성의 훌륭한 예는 아미노산 아르기닌이 오르니틴과 요소로 가수분해 절단되는 아르기나제 촉매 반응입니다.

• 많은 효소가 활성화되기 위해서는 비단백질 물질(보조인자)이 필요합니다. 보조인자는 무기 분자(금속 이온, 철-황 클러스터 등) 또는 유기 분자(예: 플라빈 또는 헴)일 수 있습니다.

• 일반적으로 효소는 동물의 조직, 식물, 세포, 미생물의 배양액, 생물학적 체액(혈액, 림프액 등)에서 분리됩니다.
• 얻기 어려운 효소를 얻기 위해 유전 공학 방법이 사용됩니다.

• 인간의 효소 활성이 없거나 감소하면 질병이 발생하거나 신체가 사망하게 됩니다. 예를 들어, 어린이의 유전병인 갈락토스혈증(정신 지체로 이어짐)은 갈락토스를 쉽게 소화 가능한 포도당으로 전환시키는 효소의 합성을 위반하여 발생합니다.
• 혈액, 소변, 뇌척수액, 정액 및 기타 체액에 있는 많은 효소의 활성을 측정하는 것은 다양한 질병을 진단하는 데 사용됩니다.

• 효소 과정은 베이킹, 포도주 양조, 양조, 치즈 제조, 알코올 생산, 차, 식초 등 많은 산업의 기초입니다.

• 카탈라아제는 식품 및 고무 산업에서 널리 사용되며, 다당류를 분해하는 셀룰라아제와 펙티다아제는 과일 주스를 정화하는 데 사용됩니다.

• 효소는 약물과 복잡한 화합물을 생산하는 데 사용됩니다.

• 과학 감독자 – 최고 카테고리의 화학 교사
• 프로코시나 나탈리아 예브게니예브나
• 상트 페테르부르크
• 2009

생물학 분야의 "효소"라는 주제를 파워포인트 형식으로 발표합니다. 학생들을 위한 교육 프레젠테이션에서는 효소가 무엇인지, 효소가 어떻게 발견되었는지, 인체 건강에 얼마나 중요한지 설명합니다. 프레젠테이션 작성자: Mandzhieva Erkena.

프레젠테이션의 일부

효소란 무엇입니까?

효소 (라틴어 "fermentum"-발효, 누룩에서 유래), 효소, 모든 살아있는 유기체의 세포에서 화학 반응 속도를 증가시키는 특정 단백질. 화학의 촉매와 유사하게 생체촉매라고도 합니다. 각 유형의 효소는 특정 물질(기질)의 변형을 촉매하며 때로는 단일 방향으로 단일 물질만 전환됩니다. 따라서 세포의 수많은 생화학 반응은 수많은 다른 효소에 의해 수행됩니다.

효소 발견의 역사

빵, 치즈, 와인 및 식초의 준비는 효소 과정을 기반으로 하기 때문에 효소의 참여로 발생하는 과정은 고대부터 인간에게 알려져 왔습니다. 그러나 1833년에야 처음으로 발아하는 보리 알갱이에서 활성 물질이 분리되어 전분을 설탕으로 전환시키고 디아스타제라고 불렀습니다(현재 이 효소는 아밀라제라고 함). 19세기 말. 효모 세포를 분쇄하여 얻은 주스에는 알코올 발효 과정을 보장하는 복잡한 효소 혼합물이 포함되어 있음이 입증되었습니다. 그 이후로 효소의 구조와 작용 메커니즘에 대한 집중적 연구가 시작되었습니다.

신체에서 효소의 역할

• 효소는 모든 대사 과정과 유전 정보 구현에 관여합니다. 덕분에 살아있는 유기체에서 음식을 빠르게 소화하는 능력이 달성됩니다.
• 건축업자가 집을 짓는 것처럼, 효소는 몸을 만드는 “인력”입니다. 필요한 모든 건축 자재가 있을 수 있지만 집을 짓기 위해서는 일꾼이 필요합니다.
• 신체에는 많은 효소가 작용합니다. 그들 각각은 고유한 목적을 가지고 있습니다. 프로테아제는 단백질을 소화하는 효소이고, 리파아제는 지방을 소화합니다. 아밀라아제는 탄수화물을 소화하고 셀룰라아제는 섬유질을 소화합니다.

우리 몸은 어디에서 효소를 얻나요?

• 우리는 태어날 때 특정 효소 잠재력을 물려받습니다. 이 제한된 공급은 평생 지속됩니다. 효소 에너지를 빨리 소모할수록 에너지가 더 빨리 소모됩니다. 신체에 새로운 효소를 생성하는 효소 활동 인자가 있는 한 생명을 유지하게 됩니다. 신체가 더 이상 효소를 생산할 수 없는 지점에 도달하면 인생은 끝나게 됩니다.
• 인간의 경우 "추가" 효소의 주요 공급원은 음식입니다. 여기에는 "특정 세트"가 포함되어야 합니다. 효소가 음식에 존재한다면 음식 소화 작업의 상당 부분을 스스로 수행합니다. 그러나 열처리되어 효소가 부족한 음식을 먹으면 신체는 소화를 위해 효소를 생산해야 합니다. 이는 제한된 효소 잠재력을 크게 감소시킵니다.
• 오늘날 우리는 암세포가 면역 체계가 암세포를 인식하지 못하도록 막는 단백질 코팅으로 보호된다는 사실을 알고 있습니다. 오직 효소만이 이 막을 제거하여 악성 세포를 노출시킬 수 있습니다. 이것이 바로 암 환자들이 식단에서 고기를 제한하거나 완전히 배제하는 이유입니다. 이렇게 하면 고기를 분해하는 데 들어가는 효소가 절약되어 암세포를 노출시키는 데 참여할 수 있는 기회가 제공됩니다.
• 따라서 삶은 것을 먹고 고기를 항상 열이나 기타 가공을 받는다면 삶은 제품과 함께 생 야채를 3 배 더 많이 섭취하십시오.
• 효소는 신체에서 끊임없이 작용합니다. 효소가 없으면 단일 과정이 일어나지 않습니다. 그들은 세포 수준에서 음식을 분해하고, 단백질에서 근육을 생성하고, 폐에서 이산화탄소를 방출하고, 감염과 싸우는 면역 체계를 지원하고, 신체의 지구력 수준을 높이고, 소화 시스템이 제대로 기능하도록 돕습니다. 위의 모든 것 외에도 효소는 다음과 같습니다.
• 신체에서 다양한 지방을 파괴하고 제거합니다.
• 질병의 만성 경과를 예방한다.
• 우리를 젊게 유지하고 멋지게 보이도록 도와주세요.
• 에너지와 지구력을 증가시킵니다.
• 신체의 호르몬 불균형을 예방합니다.

효소의 촉매 특성

효소는 알려진 모든 촉매 중에서 가장 활성이 높습니다. 세포 내 반응 대부분은 효소가 없을 때보다 수백만 배, 수십억 배 빠르게 진행됩니다. 따라서 카탈라아제 효소 한 분자는 다양한 화합물의 산화 중에 형성된 세포에 독성이 있는 최대 10,000개의 과산화수소 분자를 1초 안에 물과 산소로 전환할 수 있습니다. 효소의 촉매 특성은 반응 화합물의 활성화 에너지를 크게 감소시키는 능력에 기인합니다. 즉, 효소가 있는 경우 주어진 반응을 "시작"하는 데 더 적은 에너지가 필요합니다.

효소 작용 조건

• 효소와 관련된 모든 반응은 주로 중성, 약알칼리성 또는 약산성 환경에서 발생합니다. 그러나 각 개별 효소의 최대 활성은 엄격하게 정의된 pH 값에서 발생합니다. 온혈 동물에서 대부분의 효소가 작용하는 데 가장 적합한 온도는 37-40oC입니다.
• 식물에서는 0oC 미만의 온도에서 식물의 필수 활동이 급격히 감소하지만 효소 작용이 완전히 멈추지 않습니다. 효소 과정은 일반적으로 다른 단백질과 마찬가지로 열 변성(구조적 파괴)을 받기 때문에 70oC 이상의 온도에서는 발생할 수 없습니다.

효소의 화학적 성질

• 모든 효소는 15,000~수백만 Da 범위의 분자량을 갖는 단백질입니다. 모든 효소는 단백질이지만 모든 단백질이 효소는 아닙니다. 화학 구조에 따라 단순형과 복합형(비단백질 부분 또는 보결분자단을 가짐)으로 구분됩니다.
• 보철 그룹의 기능은 다음과 같습니다: 촉매 작용에 참여, 효소와 기질 사이의 접촉, 공간에서 효소 분자의 안정화.
• 반응을 촉매하는 과정에서 전체 효소 분자가 아니라 활성 센터라고 불리는 특정 부분이 기질과 접촉합니다. 이 분자 구역은 일련의 아미노산으로 구성되지 않고 단백질 분자를 3차 구조로 비틀어 형성됩니다. 아미노산의 개별 부분이 서로 가까워져 활성 센터의 특정 구성을 형성합니다.
• 활성 센터 외에도 다수의 효소에는 조절(알로스테릭) 센터가 있습니다. 촉매 활성에 영향을 미치는 물질은 이 효소 영역과 상호 작용합니다.

효소의 크기와 구조

• 다른 모든 단백질과 마찬가지로 효소의 분자량은 10,000~1,000,000(그러나 그 이상일 수도 있음) 범위에 있습니다. 이는 하나 이상의 폴리펩티드 사슬로 구성될 수 있으며 복잡한 단백질로 표시될 수도 있습니다. 후자는 단백질 성분(아포효소)과 함께 저분자 화합물, 즉 금속 이온, 뉴클레오티드, 비타민 및 그 유도체를 포함한 보조효소(보조인자, 보조효소)를 포함합니다. 일부 효소는 비활성 전구체(전효소)의 형태로 형성되며 분자 구조의 특정 변화(예: 작은 조각이 절단된 후) 후에 활성화됩니다.
• 많은 효소는 소위 효소 복합체를 형성합니다. 예를 들어, 이러한 복합체는 세포막이나 세포 소기관에 내장되어 있으며 물질 운반에 관여합니다.

효소 생산 장애와 관련된 질병

• 인간의 효소 활성(종종 과도한 활성)이 없거나 감소하면 질병(효소병증)이 발생하거나 신체가 사망하게 됩니다. 따라서 어린이의 유전병인 갈락토스혈증(정신 지체로 이어짐)은 갈락토스를 쉽게 소화 가능한 포도당으로 전환시키는 효소의 합성을 위반하여 발생합니다.
• 정신 활동 장애를 동반하는 또 다른 유전병인 페닐케톤뇨증의 원인은 아미노산 페닐알라닌이 티로신으로 전환되는 과정을 촉매하는 효소를 합성하는 간세포의 능력이 상실되었기 때문입니다.
• 혈액, 소변, 뇌척수액, 정액 및 기타 체액에 있는 많은 효소의 활성을 측정하는 것은 다양한 질병을 진단하는 데 사용됩니다. 이러한 혈청 분석을 이용하면 심근경색, 바이러스성 간염, 췌장염, 신장염 등의 질병을 조기에 발견할 수 있습니다.

인간의 효소 사용

효소는 신체 외부에서도 그 특성을 유지하기 때문에 다양한 산업 분야에서 성공적으로 사용됩니다. 예를 들어, 파파야 단백질 분해 효소(파파야 주스에서 추출) - 양조 시 고기를 부드럽게 합니다. 펩신 - "기성품"곡물 생산 및 의약품으로 사용됩니다. 트립신 - 이유식 생산에 사용됩니다. 레닌(송아지 뱃속의 레넷) - 치즈 제조에 사용됩니다. 카탈라아제는 식품 및 고무 산업에서 널리 사용되며, 다당류를 분해하는 셀룰라아제와 펙티다아제는 과일 주스를 정화하는 데 사용됩니다.