VY_32_INOVACE_CHK4 3760 MK Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0883 Název projektu: Rozvoj vzdělanosti Číslo šablony: III/2 Datum vytvoření: 3.12.2012 Autor: PaedDr. Věra Mojáková Určeno pro předmět: Chemie Tematická oblast: Přírodní látky - chemické složení živých organismů Obor vzdělání: Kosmetické služby (69-41-l/01) 4. ročník Název výukového materiálu: Enzymy Popis využití: Výukový materiál pro žáky s úkoly s využitím dataprojektoru, notebooku, žáci vyhledávají úkoly s pomocí internetu Čas: 20 minut

Enzymy biokatalyzátory Patří do skupiny biokatalyzátorů – umožňují a urychlují průběh chemických reakcí v organismech. Makromolekulární látky. 1

Charakteristika Enzym je jednoduchá či složená bílkovina s katalytickou aktivitou. Řídí většinu biochemických procesů v těle všech živých organismů. Věda o enzymech se jmenuje enzymologie. Lidská glyoxyláza je enzym ze skupiny lyáz. V molekule enzymu převládají bílkovinné řetězce, ale navíc jsou jeho součástí dva ionty zinku (fialově) 2

Druhy Jednosložkové enzymy – tvořeny pouze bílkovinou. Dvousložkové – tvořeny komplexem – HOLOENZYM – složený z APOENZYMU /bílkovinná složka/ a KOFAKTORU /nebílkovinná složka/. koenzym 3

Vlastnosti Substrátová specifita – každý enzym katalyzuje pouze určitou chemickou reakci. Vyšší účinnost – reakce katalyzované enzymy jsou několikrát rychlejší než reakce katalyzované jinými chemickými katalyzátory. Reakce probíhají jen do teploty 60 °C /citlivost enzymu vůči teplotě je dána jejich bílkovinnou povahou/.

Vlastnosti Působí v komplexech – katalyzují řadu po sobě následujících reakcí. Katalytickou činnost výrazně ovlivňují látky nazývané efektory nebo modifikátory. Positivní efektory se označují jako aktivátory , negativní jako inhibitory. Efektory přirozené ( fyziologické, endogenní ) jsou normální složky buněk, nástroje regulace buněčného metabolismu. Efektory nepřirozené ( exogenní ) - mnohá léčiva, většina jedů.

Aktivita enzymů Může být ovlivněna: Koncentrací enzymu Teplotou – se zvyšující se teplotou roste aktivita pouze v rozmezí 10-40 °C /při nižších a vyšších teplotách je potlačena/ pH – většina účinná pouze v úzkém rozmezí pH=6-7 4

Názvosloví Systematické – název se tvoří z kmene názvu sloučeniny, která se účinkem enzymu mění a připojením koncovky – áza např. enzym působící štěpení sacharózy se jmenuje sacharáza. Triviální názvy – u nejdůležitějších enzymů např. pepsin, trypsin.

Mezi šest hlavních kategorií enzymů patří dle mezinárodní unie (IUBMB): EC 1 – oxidoreduktázy: katalyzují oxidačně/redukční reakce EC 2 – transferázy: přenášejí funkční skupiny (například methyl-, acetyl- nebo fosfátovou skupinu) EC 3 – hydrolázy: katalyzují hydrolýzu chemických vazeb EC 4 – lyázy: štěpí chemické vazby jiným způsobem než hydrolýzou či redoxní reakcí EC 5 – izomerázy: katalyzují isomerizační reakce EC 6 – ligázy: spojují dvě molekuly kovalentní vazbou

Zástupci Ptyalin - enzym obsažený ve slinách napomáhající štěpení škrobu. Pepsin - je obsažen v žaludeční šťávě a napomáhá štěpení bílkovin na aminokyseliny. Trypsin – je obsažen ve dvanáctníku, štěpí bílkoviny. Proteázy - štěpí bílkoviny. Jsou schopny odbourat během jedné hodiny až 300 gramů bílkovin. Lipázy - štěpí tuky. Jsou schopny odbourat za hodinu až 175 gramů tuku. Amylázy - štěpí sacharidy. Jsou schopny odbourat za hodinu až 300 gramů sacharidů. trypsin 5

Enzymy v naší stravě Čerstvý ananas je velmi bohatý na enzym bromelain. Ananas v konzervě již žádný tento enzym nemá - vysokými teplotami, tedy tepelnou úpravou potravin, se prakticky všechny enzymy v potravě zničí. Sůl patří mezi jeden z blokátorů enzymů. Enzymy, obsažené v naklíčených rostlinkách, omlazují náš organismus. Naklíčená pšenice, čočka, fazole aj. mohou pomoci zamezit růstu rakovinových buněk. Nedostatek enzymů v potravě urychluje proces stárnutí, podporuje vývoj degenerativních chorob, jako je cukrovka, rakovina, obezita, artritida, arterioskleróza.

Použití V průmyslu: Potravinářském /kvasném/ – výroba piva, vína, ethanolu, octu, sýrů, pekařství Farmaceutickém – penicilin Textilním Koželužském K výrobě pracích prášků - zvyšuje účinnost odstraňování skvrn i při nižších teplotách Odpadové hospodářství Budoucnost - masivní nasazení enzymů pro výrobu ekologicky šetrných biopaliv - tzv. enzymové inženýrství 6

Úkoly: 1) Jak se bude jmenovat enzym, který štěpí laktózu? 2) Které potraviny obsahují více enzymů? a) tepelně upravené b) v surovém stavu 3) Zjisti: a) co je to inhibitor b) které látky působí jako inhibitory enzymů 4) Jaké jsou výhody enzymatických pracích prostředků?

Zdroje http://cs.wikipedia.org/wiki/Enzym http://www.systemicenzymesupport.org/ses/index.htm http://www.gymbos.cz/kabinety/chemie/enzymy.pdf http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:GLO1_Homo_sapiens.gif http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Acetyl-coenzyme-A-3D-vdW.png http://en.wikipedia.org/wiki/File:Carbonic_anhydrase_reaction_in_tissue.svg http://www.enzymetherapy.at/cms/?page_id=4 http://www.novesluzby.cz/zdravi-a-zdrava-vyziva.206/enzymy-druhy-a-vyber.20532.html http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:1UTN.png http://www.google.cz/imgres?q=kva%C5%A1en%C3%AD+piva&hl=en&sa=X&biw=1024&bih=653&tbm=isch&prmd=imvns&tbnid=OpbgfZ9sd-ozbM:&imgrefurl=http://www.gastroplus.cz/gastrotemata/kuchyne/mistni/pivo-jako-zivotni-styl/&docid=Wv65FgxXjW1j0M&imgurl=http://www.gastroplus.cz/wp-content/uploads/2011/04/spilka.jpg&w=2008&h=1365&ei=uc2oUK7tBIHetAa9ioDAAg&zoom=1&iact=hc&vpx=118&vpy=164&dur=2475&hovh=138&hovw=212&tx=179&ty=86&sig=102004817977704817104&page=1&tbnh=138&tbnw=212&start=0&ndsp=12&ved=1t:429,r:0,s:0,i:69 Benešová, Marika; Satrapová, Hana.Odmaturuj z chemie.1. vyd. Brno: Didaktis, 2002, 80-86285-56-1