המצגת נטענת. אנא המתן

המצגת נטענת. אנא המתן

האנזימים: מבנה ופעילות

מצגות קשורות


מצגת בנושא: "האנזימים: מבנה ופעילות"— תמליל מצגת:

1 האנזימים: מבנה ופעילות
גוף האדם בדגש הומיאוסטזיס האנזימים: מבנה ופעילות נושאי השיעור תהליכי חילוף החומרים (מטבוליזם) המתרחשים בתאים (תהליכים כימיים של בנייה, פירוק ושינוי של חומרים) האנזימים מזרזים את תהליכי חילוף החומרים מבנה האנזימים ודרך פעולתם

2 תהליכי חילוף חומרים בתא: תהליכי בנייה, פירוק ושינוי של חומרים
בתאים של יצורים חיים מתרחשים תהליכי בנייה, פירוק ושינוי של חומרים. תהליכים אלו נקראים תהליכי חילוף חומרים (מטבוליזם). כל התהליכים האלה מזורזים ע"י אנזימים. בתאים פועלים מאות סוגי אנזימים שונים. בתאי כל האורגניזמים החיים יש אנזימים. החיים לא ייתכנו ללא פעילות אנזימתית. istockphoto.com/David Stead אורה בר ד"ר ירון זיו – אוניברסיטת בו-גוריון © אמיר ליצ'י Fotos: Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and Prevention

3 תהליכי חילוף חומרים בתא: תהליכים כימיים של בנייה, פירוק ושינוי
בתאים של יצורים חיים מתרחשים כל הזמן אלפי תהליכים כימיים. מקצת התהליכים מתרחשים בכל סוגי התאים (כמו נשימה תאית) ומקצת התהליכים ייחודיים לתאים כלשהם (כמו תהליך הפוטוסינתזה, המתרחש בתאי העלים הירוקים של הצמחים). המשותף לכל התהליכים האלה הוא שכולם תהליכי חילוף חומרים (מטבוליזם), כלומר, תהליכים שבהם חומרים נבנים, מתפרקים ומשתנים. כל התהליכים האלה מזורזים ע"י אנזימים. שאלה: אילו תהליכי חילוף חומרים מתרחשים בתאים? תנו דוגמאות.

4 דוגמאות לתהליכי חילוף חומרים
נשימה תאית (במיטוכונדריה) שכפול DNA (בגרעין) הרכבת חלבונים בתהליך תרגום (בריבוזומים) יצירת RNA בתהליך תעתוק (בגרעין) תהליכי פירוק חומרים שונים (בליזוזום) הרכבת ליפידים שונים כגון פוספוליפידים (בציטופלסמה)

5 שאלה 1: חילוף חומרים בתא שאלה 1: חילוף חומרים (מטבוליזם) בתא של יצור חי הוא בעיקרו: א. פעולה של ויסות חום בתא. ב. פירוק והרכבה של תרכובות בסיוע אנזימים. ג. קליטת חומרים מבחוץ והפרשת חומרים החוצה. ד. מעבר מומסים מריכוז גבוה לריכוז נמוך.

6 תשובה שאלה 1: חילוף חומרים (מטבוליזם) בתא של יצור חי הוא בעיקרו: א. פעולה של ויסות חום בתא. ב. פירוק והרכבה של תרכובות בסיוע אנזימים. ג. קליטת חומרים מבחוץ והפרשת חומרים החוצה. ד. מעבר מומסים מריכוז גבוה לריכוז נמוך. תשובה: התשובה הנכונה היא ב'. שימו לב!!! תשובה ג' מייצגת תפיסה שגויה (טעות נפוצה) של תלמידים, הנובעת מן המינוח (המטעה) בעברית של המונח מטבוליזם=חילוף חומרים. שימו לב לתשובה הנכונה: חילוף חומרים (מטבוליזם) הוא כלל התהליכים הכימיים המתרחשים בגוף, הכוללים: תהליכי פירוק, הרכבה ושינוי חומרים.

7 כמעט כל האנזימים המוכרים הם חלבונים.
מבנה האנזים כמעט כל האנזימים המוכרים הם חלבונים. כמו כל חלבון, גם האנזים בנוי משרשרת של חומצות אמיניות. בעקבות משיכות בין חומצות אמיניות המצויות באזורים שונים בשרשרת, השרשרת מתקפלת ליצירת מבנה מרחבי הדומה לפקעת. לכל חלבון מבנה מרחבי אופייני וייחודי לו. פעילותם הביולוגית של החלבונים תלויה במבנה המרחבי שלהם. שינויים במבנה המרחבי עלולים לפגוע בפעילות האנזים. הפעילות האנזימטית של האנזים מרוכזת באזור קטן באנזים, שנקרא אתר פעיל. האתר הפעיל חומצה אמינית

8 + אנזים הייחודיות של האנזים
החומר שהאנזים פועל עליו נקרא סובסטרט (מצע). החומר שנוצר בסוף התגובה האנזימטית נקרא תוצר. לדוגמה: בתגובה שבה האנזים קטלאז מזרז פירוק מי חמצן למים ולחמצן, מי חמצן הם הסובסטרט, מים וחמצן הם התוצרים. האתר הפעיל הוא האזור באנזים שהסובסטרט נקשר אליו, ובו מתרחשת הפעילות האנזימטית. האתר הפעיל של כל אנזים מותאם רק לסובסטרט שעליו הוא פועל, ולכן כל אנזים פועל על סובסטרט ייחודי לו ומזרז תגובה כימית ייחודית. אפשר לדמות את ההתאמה המרחבית שבין האנזים לבין הסובסטרט להתאמה שבין מפתח למנעול: כשם שרק מפתח מתאים פותח מנעול כלשהו, כך רק אנזים ייחודי יכול להיקשר לסובסטרט "שלו". + אנזים תוצר סובסטרט האתר הפעיל פעילות אנזימטית כאשר הסובסטרט נקשר לאתר הפעיל של האנזים, הקישור משרה שינויים באתר הפעיל, וכך נוצרת התאמה מושלמת בין האנזים לסובסטרט.

9 דרך פעולת האנזים עקב התנועה המתמדת של המולקולות נוצרים מפגשים בין האנזים לסובסטרט. הסובסטרט נקשר לאתר הפעיל של האנזים ונוצר תצמיד אנזים-סובסטרט. התצמיד אינו יציב. בתוך זמן קצר האנזים גורם לשינוי בסובסטרט, ואז התוצר משתחרר מהאתר הפעיל של האנזים. האנזים עצמו משתחרר בסיום התגובה בלי שחל בו שינוי, לכן הוא מסוגל להיקשר שוב לסובסטרט חדש ולזרז תגובה כלשהי מספר רב של פעמים. אנזים אתר פעיל תוצר תצמיד אנזים-סובסטרט סובסטרט כל מולקולת אנזים יכולה לפעול על עד כמיליון מולקולות סובסטרט בדקה! האנזימים מאפשרים את קיום התהליכים הכימיים בטמפרטורות הגוף (לדוגמה o37 בגוף האדם) בלא צורך בחימום.

10 סימולציה: אופן פעולת האנזים
פעילות אנזים: פירוק פעילות אנזים: הרכבה פעילות אנזים – פירוק והרכבה

11 שאלה 2 שאלה 2: בזמן שתגובה אנזימטית מתרחשת במבחנה: א. כמות המצע (סובסטרט) משתנה, וכמות האנזים כמעט שאינה משתנה. ב. כמות האנזים משתנה, וכמות המצע כמעט שאינה משתנה. ג. כמות האנזים וכמות המצע משתנות במידה דומה. ד. כמות האנזים וכמות המצע כלל אינן משתנות.

12 תשובה שאלה 2: בזמן שתגובה אנזימטית מתרחשת במבחנה: א. כמות המצע (סובסטרט) משתנה, וכמות האנזים כמעט שאינה משתנה. ב. כמות האנזים משתנה, וכמות המצע כמעט שאינה משתנה. ג. כמות האנזים וכמות המצע משתנות במידה דומה. ד. כמות האנזים וכמות המצע כלל אינן משתנות. תשובה: התשובה הנכונה היא א'. מאחר שהאנזים מזרז את הפיכת הסובסטרט לתוצר, כמות הסובסטרט יורדת בזמן התגובה האנזימטית. לעומת זאת, האנזים אינו מתפרק ובסיום התגובה חוזר למצבו המקורי, וכך כמות האנזים אינה משתנה.

13 שאלה 3: גרף – השינויים בריכוז הסובסטרט, האנזים והתוצרים
מרכיבים שונים משתתפים בתגובה האנזימטית: אנזים, סובסטרט ותוצר. לפניך גרף ובו שלוש עקומות המתארות את השינוי בריכוז של מרכיבים אלו בזמן התגובה האנזימטית. איזו עקומה מתארת את האנזים? איזו עקומה מתארת את הסובסטרט? איזו עקומה מתארת את התוצר? 2 3 1 השינוי בריכוז זמן

14 מרכיבים שונים משתתפים בתגובה אנזימטית: אנזים, סובסטרט ותוצר.
תשובה שאלה 3: מרכיבים שונים משתתפים בתגובה אנזימטית: אנזים, סובסטרט ותוצר. לפניך גרף ובו שלוש עקומות המתארות את השינוי בריכוז של מרכיבים אלו בזמן התגובה האנזימטית. איזו עקומה מתארת את האנזים? איזו עקומה מתארת את הסובסטרט? איזו עקומה מתארת את התוצר? 2 3 1 השינוי בריכוז זמן תשובה: עקומה מס' 1 מתארת: אנזים (ריכוזו אינו משתנה). עקומה מס' 2 מתארת: סובסטרט (ריכוזו יורד). עקומה מס' 3 מתארת: תוצר (ריכוזו עולה).

15 + שאלה 4: ייחודיות האנזים שאלה 4: מיהו הסובסטרט של האנזים שלפניך?
א. ב. ג.

16 + + X תשובה שאלה 4: מיהו הסובסטרט של האנזים שלפניך? אנזים א. ב. ג.
תשובה: התשובה הנכונה היא א'. האנזים הוא ייחודי לסובסטרט, כלומר, יש התאמה מרחבית בין האתר הפעיל לבין הסובסטרט שהאנזים פועל עליו. אנזים + X א. ב. ג.

17 שאלה 5: דרך פעולת האנזים שאלה 5: התבוננו באיור שלפניכם וזהו את המרכיבים בתגובה האנזימטית. בחרו מבין האפשרויות הבאות: אנזים, אתר פעיל, סובסטרט, תצמיד אנזים-סובסטרט, תוצר.

18 תשובה שאלה 5: התבוננו באיור שלפניכם וזהו את המרכיבים בתגובה האנזימטית. בחרו מבין האפשרויות הבאות: אנזים, אתר פעיל, סובסטרט, תצמיד אנזים-סובסטרט, תוצר. תשובה: אנזים אתר פעיל תוצר תצמיד אנזים-סובסטרט סובסטרט

19 שאלה 6 שאלה 6: התבוננו באיור מן השאלה הקודמת. איזה תהליך האנזים מזרז? א. יצירת אנרגיה ב. פירוק ג. הרכבה ד. חימום

20 תשובה שאלה 6: התבוננו באיור מן השאלה הקודמת. איזה תהליך האנזים מזרז? א. יצירת אנרגיה ב. פירוק ג. הרכבה ד. חימום תשובה: התשובה הנכונה היא ג'. בתגובה האנזימטית המתוארת באיור, האנזים מזרז הרכבה של שני סובסטרטים ליצירת תוצר אחד. האנזימים מסוגלים לזרז תהליכים כימיים שונים ובהם גם הרכבה ופירוק.

21 שאלה 7 שאלה 7: איזה מהמשפטים הבאים נכון בנוגע לאנזימים בזמן תגובה אנזימטית? א. מתבלים בזמן התגובה האנזימטית וכמותם פוחתת. ב. פועלים מהר יותר ככל שהתגובה מתקדמת. ג. מתפרקים בזמן התגובה וכמותם פוחתת. ד. אינם מתבלים בזמן התגובה, וכמותם בסיום התגובה שווה לכמותם בהתחלה.

22 תשובה שאלה 7: איזה מהמשפטים הבאים נכון בנוגע לאנזימים בזמן תגובה אנזימטית? א. מתבלים בזמן התגובה האנזימטית וכמותם פוחתת. ב. פועלים מהר יותר ככל שהתגובה מתקדמת. ג. מתפרקים בזמן התגובה וכמותם פוחתת. ד. אינם מתבלים בזמן התגובה, וכמותם בסיום התגובה שווה לכמותם בהתחלה. תשובה: התשובה הנכונה היא ד'. האנזימים אינם מתפרקים או מתבלים בזמן התגובה האנזימטית. בסיומה הם משתחרים בלי שחל בהם כל שינוי, ומיד הם יכולים לקשור סובסטרט חדש ולזרז עוד תגובה.

23 סיכום: חילוף חומרים (מטבוליזם), אנזימים
בתאים של יצורים חיים מתרחשים תהליכי בנייה, פירוק ושינוי של חומרים. תהליכים אלו נקראים תהליכי חילוף חומרים (מטבוליזם), והם מזורזים על ידי אנזימים. האנזימים הם חלבונים. לכל אנזים מבנה מרחבי ייחודי. אופן פעולת האנזימים: האתר הפעיל הוא האזור באנזים שהסובסטרט נקשר אליו ובו מתרחשת הפעילות האנזימטית. יש התאמה בין המבנה המרחבי של האתר הפעיל של האנזים ובין הסובסטרט. עם קישור הסובסטרט לאתר הפעיל של האנזים, נוצר תצמיד אנזים-סובסטרט, והאנזים מזרז את הפיכת הסובסטרט לתוצר. בסיום התגובה האנזימטית האנזים חוזר לצורתו המקורית, ויכול לפעול על עוד מולקולות מצע מאותו הסוג.


הורד את "ppt "האנזימים: מבנה ופעילות

מצגות קשורות


מודעות Google