ҚЫЗЫЛОРДА ҚАЛАСЫ ХИМИЯ - БИОЛОГИЯ БАҒЫТЫНДАҒЫ НАЗАРБАЕВ ЗИЯТКЕРЛІК МЕКТЕБІ

ФЕРМЕНТТЕР ПРОТЕИНПРОТЕИД Нәруызды бөлігі (апофермент) Нәруызды емес бөлігі (кофермент)

ферментСубстратфермент- субстрат кешені ФерментӨнім

Ағзалардың бір-бірімен сыртқы ортаның ортақ ресурстары үшін бәсекеге түсуі. Ағзалар қорек, ареал, жарық үшін бәсекеге түсуі. Бәсекелестік түрарасы және түрішінде жүруі мүмкін.

Ингибитор – ферментативті реакциялардың өту жылдамдылығын тежейді; Катализатор – химиялық реакцияның жылдамдығын арттыратын зат (агент).

САБАҚТЫҢ МАҚСАТЫ: Ферменттердің бәсекелес және бәсекелес емес ингибирленуін салыстыру.

Пәнге қатысты лексика мен терминология

ИНГИБИРЛЕНУ БӘСЕКЕЛЕСБӘСЕКЕЛЕС ЕМЕС ҚАЙТЫМДЫ ҚАЙТЫМСЫЗ

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Ферментативті реакцияның жылдамдығын төмендететін әртүрлі төменгі молекулалы байланыстарды ферменттердің ингибирленуі деп аталады.

Фермент молекуласының полипептидтік тізбегі құрамындағы белсенді орталық белгілі аминқышқылдардың ерекше жинақталған түрлері. Белсенді орталықтың құрамында негізінен серин, тирозин, гистидин, триптофан, аргинин, цистеин, аспарагин және глутамин қышқылдары кездеседі. Ферменттің белсенді орталығы субстраттық және катализдік аймақтардан тұрады.

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: І сатысында - Фермент пен субстрат әлсіз байланыстармен (иондық, гидрофобтық, сутектік) байланысады; ІІ сатысында - Нәтижесінде фермент – субстрат кешенінің түзілуі; ІІІ сатысында – Субстрат пішінінің өзгеруі және тұрақсыз фермент – өнім кешенінің түзілуі; IV сатысында – Фермент – өнім кешенінің ыдырауы ферменттің белсенді орталығынан өнімнің бөлініп шығуы және ферменттің босауы.

Бәсекелес ингибитор – өзінің құрылымы бойынша субстратқа ұқсайды, ол сондықтан да ферментті «алдай алады», оның активті орталығымен байланыс жасайды да, ферменттің әсерін шектеп тастайды. Ингибитор және субстрат ферменттің белсенді орталығы үшін бәсекеге түседі. Егер субстрат концентрациясы артатын болса, реакция жылдамдығы өсетін болады.

Михаэлис-Ментон үлгісі

E – Фермент S – субстрат І – ингибитор Р 1 – Р 2 - реакция өнімдері E + S ES E + P E + I EI

Қайтымды - ингибитор ферментпен әлсіз байланыс арқылы байланысады. Фермент белсенділігі қайта қалыптасып отырады. _inhibition/enzyme_inhibition.swf

Антиметаболиттер немесе субстраттар бәсекелес ингибиторларды қамтиды. Сульфаниламид химиялық құрылымы бойынша парааминобензой қышқылына ұқсас. Бактерия жасушасында сульфаниламидпен емдеу кезінде емдік әсері бар, фолий қышқылын синтездеуге қабілетті парааминобензой қышқылының қолданылуы бәсекелестікпен тежеледі.

Оқу бағдарламасына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Эволюция (тұқымқуалаушылық және өзгергіштік заңдылықтары) Ферменттердің бәсекелес және бәсекелес емес ингибирленуін салыстыру 1.Оқушылар бәсекелес ингибирлену тұрғысынан берілген сөйлемдердердегі бос орындарға тиісті сөздермен толықтырады. 2.Берілген суреттен бәсекелес ингибирленуге тән бөліктердің атауларын жазыңыз. 3.Бәсекелес ингибирленудің қасиеттерін сипаттаңыз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақсатына жетті, егер... Сыни ойлау, анализ1.Сыныптағы оқушылардың кем дегенде 80 пайызы 5 минуттың ішінде бәсекелес ингибирленуге берілген үш тапсырманың екеуін дұрыс орындай алады.

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Тапсырма 1 Бәсекелес ингибитор – өзінің құрылымы бойынша ұқсайды. Ингибитор және субстрат ферменттің үшін бәсекеге түседі. Егер субстрат концентрациясы артатын болса, реакция жылдамдығы болады. Ферментативті реакцияның жылдамдығын әртүрлі молекулалы байланыстарды ферменттердің деп аталады. Фермент молекуласының құрамындағы белсенді орталық белгілі жинақталған түрлері.

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Жауабы: Бәсекелес ингибитор – өзінің құрылымы бойынша субстратқа ұқсайды. Ингибитор және субстрат ферменттің белсенді орталығы үшін бәсекеге түседі. Егер субстрат концентрациясы артатын болса, реакция жылдамдығы артады. Ферментативті реакцияның жылдамдығын төмендететін әртүрлі төменгі молекулалы байланыстарды ферменттердің ингибирленуі деп аталады. Фермент молекуласының құрамындағы белсенді орталық белгілі аминқышқылдардың жинақталған түрлері.

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Тапсырма 2 1. Суретте бәсекелес ингибирлену көрсетілген. Әріптермен берілген заттардың атауларын дұрыс жазыңыз А_______________________ B_______________________ C_______________________.

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Жауабы: А___Субстрат____________ B___Ингибитор __________ C___Фермент ____________

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: 2. Ферменттердің бәсекелес ингибирленуіне қандай қасиеттер тән. _________________________________________________________________

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Жауабы: Бәсекелес ингибитор – өзінің құрылымы бойынша субстратқа ұқсайды ___ Белсенді орталықпен байланысады. _________________________________ Бәсекелес ингибирленуде субстрат концентрациясы артқанда, реакция ___ жылдамдығы артады______________________________________________

Бәсекелес емес ингибиторлардың құрылымы субстраттан бөлек және ферменттің субстрат байланысатын белсенді орталығымен байланыспайды, басқа маңызды бөлігімен, мысалы HS – тобымен байланысады. 78/student/animations/enzyme_inhibition/enz yme_inhibition.swf

Бәсекелес емес ингибиторлар – Михаэлес константасына әсер етпейді, бірақ реакция жылдамдығын төмендетеді. Субстрат концентрациясының артуы, реакция жылдамдығына әсер етпейді.

Қайтымсыз - ингибитор ферментпен берік ковалентті байланыс арқылы байланысып, фермент белсенділігін толық жоғалтады. e_inhibition/enzyme_inhibition.swf

Ауыр металл иондарының концентрациясы өте төмен және белгілі иодты қосылыстар кей ферменттердің белсенділігін толық тежейді. Сульфгидрильді топпен қайтымсыз байланысады (-SH). Кез келген жағдайда фермент құрылымы бұзылып, белсендіргіш қабілетінен айырылады.

Ацетилхолинэстераза ферменті ацетилхолин қызметін белсендірмейді. Егер ацетилхолинэстераза ферменті тежелетін болса, ацетилхолин мөлшері артып бұлшықеттер ұзақ уақыт босаңсымайды. Нәтижесінде сал болуы немесе өлімге ұшырауы мүмкін. Механизм необратимого ингибирования ацетилхолинэстеразы

Оқу бағдарламасына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Эволюция (тұқымқуалаушылық және өзгергіштік заңдылықтары) Ферменттердің бәсекелес және бәсекелес емес ингибирленуін салыстыру 1. Ингибиторларды салыстыруды кесте, шығарма немесе есеп түрінде жасауын оқушылардың өздері таңдауына мүмкіндік беріңіз. Оларға игибиторлар пішіні (1),байланыстырғыш аймақ (2), олар энзимдер басқаратын рекция жылдамдығын қалай тежейтіні (3) және субстрат немесе ингибитор концентрациясының өзгеруі әсерін (4) туралы идеяларды қосулары керектігін түсіндіріңіз. Салыстыруды орындау кезінде оқушыларда ақпарат көзін пайдалана алу мүмкіндігі болу керек. Сонымен қатар олар өз зерттеулерінен ферменттердің бәсекелес және бәсекелес емес ингибирленуі туралы мысал келтірулері керек. 2. Ингибирлену ұғымдарымен олардың сипаттамалары арасындағы сәйкестікті табады. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақсатына жетті, егер... Сыни ойлау, анализ1.Сыныптағы оқушылардың кем дегенде 80 пайызы 5 минуттың ішінде берілген екі тапсырманың біріншісінің алтауын сәйкестендіріп және екінші тапсырманың үшеуін дұрыс сипаттай алады.

АтауыАнықтамасы 1.Аллельді генA.Бірдей аллельді гендер 1.ДоминанттыA.Әртүрлі аллельдер 1.РецессивтіA.Қарама-қарсы белгілерді анықтайтын жұп гендер 1.ГенотипA.Ішкі сыртқы белгілерінің жиынтығы 1.ФенотипA.Гендердің толық жиынтығы 1.ГомозиготаA.Басылыңқы белгі 1.ГетерозиготаA.Басым белгі Тапсырма 2 Ұғымдар мен олардың сипаттамалары арасындағы сәйкестікті табыңыз ҰғымдарСипаттамасы 1. Бәсекелес ингибирлену A.Ингибитордың белсенді орталықпен байланыс түзбеуі 2. Ферменттің ингибирленуі В. Субстратпен ферменттің белсенді орталық үшін бәсекелесуі 3. Белсенді орталық С. Игибитор ферментпен берік ковалентті байланыс арқылы байланысуы 4. Бәсекелес емес ингибирлену Д. Фермент және субстратты байланыстырушы 5. Ингибитор Е. Ферментативті реакцияның жылдамдығын төмендететін әртүрлі төменгі молекулалы байланыстар 6. Қайтымды Ж. Ингибитор ферментпен әлсіз байланыс арқылы байланысуы 7. ҚайтымсызЗ. Реакция жылдамдығының тежелуі

АтауыАнықтамасы 1.Аллельді генA.Бірдей аллельді гендер 1.ДоминанттыA.Әртүрлі аллельдер 1.РецессивтіA.Қарама-қарсы белгілерді анықтайтын жұп гендер 1.ГенотипA.Ішкі сыртқы белгілерінің жиынтығы 1.ФенотипA.Гендердің толық жиынтығы 1.ГомозиготаA.Басылыңқы белгі 1.ГетерозиготаA.Басым белгі Жауабы: ҰғымдарСипаттамасы 1. Бәсекелес ингибирлену А. Субстратпен ингибитордың белсенді орталық үшін бәсекелесуі 2. Ферменттің ингибирленуі В. Ферментативті реакцияның жылдамдығын төмендететін әртүрлі төменгі молекулалы байланыстар 3. Белсенді орталықС. Фермент және субстратты байланыстырушы 4. Бәсекелес емес ингибирлену Д. Ингибитордың белсенді орталықпен байланыс түзбей, басқа молекулаларымен байланысуы 5. Ингибитор Е. Реакция жылдамдығының тежелуі 6. Қайтымды Ж. Ингибитор ферментпен әлсіз байланыс арқылы байланысуы 7. ҚайтымсызЗ. Игибитор ферментпен берік ковалентті байланыс арқылы байланысуы

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Тапсырма 2 Бәсекелес және бәсекелес емес ингибирленуге берілген ұғымдарды пайдаланып, салыстырыңыз: Бәсекелес ингибирлену ҰғымдарБәсекелес емес ингибирлену Байланыстырғыш аймақ Энзимдер жылдамдығының тежелуі Субстрат, ингибитор концентрациясы Реакция жылдамдығы Қайтымды, қайтымсыз

Субстраттың өзгерісі неліктен бәсекелесе емес ингибирленуге әсер етпейді? Проблемалық сұрақ:

Оқу бағдарламас ына сілтеме Оқыту мақсаттары Бағалауға ұсыныс Координация және реттелу Сезім мүшелеріндегі жарықты және химиялық заттарды анықтайтын рецепторлардың орналасуын анықтау 1.Мүшелердің арасында қандай ортақ атау бар екендігін анықтаңыз? 2. Жарық пен химиялық заттарды анықтайтын рецепторлар қалай аталады? 3. Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты сәйкестендіріңіз. Дағдылар Жетістік критерийлері Оқушы оқыту мақстына жетті, егер... Оқушы талпынады, егер... Білу және түсіну1.Мүшелер арасындағы ортақ атауды біледі; 2.Жарық және химиялық заттарды анықтайтын рецепторларды анықтай алады; 3.Тітіркендіргіш пен сезім мүшелерінің арасындағы байланысты түсінеді: Бәсекелес емес ингибирлену кезеңінде ингибитор ферменттің белсенді орталығы үшін бәсекелеспейді. Субстраттың мөлшерін арттырғанда, ингибитор ферментпен тәуелсіз байланыспайды. Жауабы:

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 1.Д.Тейлор, Н.Грин, У.Стаут «Биология» 1 том; 2.А.Ю. Ионцева, А.В. Торгалова «Биология в схемах и таблицах» _inhibition/enzyme_inhibition.htm student/animations/enzyme_inhibition/enzyme_inhibition.swf