Знания о пищеварительных ферментах

Мобилизация знаний пищеварительных ферментов, обсуждение результатов проведенного опыта позволяют учащимся прийти к выводу об их специфичности и поставить проблему о структурной обусловленности этого свойства. В процессе беседы школьники выдвигают предположение о соответствии между химическим строением фермента и вещества, на которое он действует, как причине специфичности ферментативного катализа. Сведения о большой величине молекул белков-ферментов по сравнению с молекулами веществ, на которые они действуют, дают возможность выдвинуть предположение о том, что не вся молекула фермента, а лишь ее участок – активный центр – соответствует структурно молекуле вещества, на которое действует фермент. Катализаторы по окончании реакции восстанавливают свои структуру и свойства. Зная это, школьники под руководством учителя приходят к выводу об образовании временных, промежуточных соединений между ферментами и веществами, на которые они действуют, посредством сил молекулярного и электростатического притяжения, водородных связей. Важно обратить внимание десятиклассников на то обстоятельство, что ферменты расположены на клеточных структурах «конвейерами», обеспечивающими последовательное протекание реакций обмена веществ.

Ознакомление с ферментативным характером химических реакций позволяет логично перейти к формированию понятия «сопряжение между энд- и экзэргоническими реакциями». Постановка проблемы: «как обеспечивается связь между противоположно направленными процессами обмена веществ (энергия расщепления и окисления используется на синтез веществ, синтезированные в ходе пластического обмена вещества расщепляются в процессе энергетического обмена)?» дает возможность выдвинуть предположение о существовании веществ-посредников, связывающих экзэргонические реакции энергетического обмена с эндэргоническими реакциями пластического обмена. Эти вещества должны быть малостабильными, хорошо растворимыми в воде, обладать способностью легко синтезироваться в ходе экзэргонических реакций и расщепляться при эндэргонических. Известная школьникам аденозинтрифосфорная кислота – одно из немногих таких веществ. Роль АТФ в процессах обмена, их приуроченность к клеточным структурам становятся ясными в ходе дальнейшего изучения темы.

Для закрепления знаний школьниками сущности и этапов метаболизма уместны вопросы: чем отличаются биохимические реакции обмена веществ от реакций, известных из курсов неорганической и органической химии. Каковы общие закономерности обмена веществ? Какие функции выполняют реакции метаболизма? Какова связь между пластическим и энергетическим обменом, как они обеспечиваются? Каким образом в клетке протекают взаимоисключающие процессы синтеза и расщепления одних и тех лее веществ?


Учителю биологии на заметку:

Этапы энергетического обмена – гидролитическое расщепление и бескислородное окисление
Особенности обмена веществ в растительной клетке
Темновая стадия фотосинтеза. Хемосинтез
Биосинтез белков и его значение
Сборка белковой молекулы на рибосоме
Авторегуляция химических процессов в клетке
Важные задачи темы
Деление клетки – основа размножения и индивидуального развития организмов. Митоз
Митоз и мейоз
Спирализация хромосом
Формы размножения организмов. Развитие половых клеток
Методика обучения общей биологии