På denne side tages gennemgås:
- Hvad er enzymer?
- Gærcellen der er en enzymfabrik,
- Alkoholgæring
- Optimumtemperatur.
- enzymer navngivning.
Brug indholdsfortegnelsen til venstre til navigation på siden
Enzymer
Enzymer finder vi i alle levende organismer i mennesketerer fordøjeleses-enzymerne et godt eksempel. Enzymer er proteiner, der fungerer som katalysatorer i biokemiske reaktioner, hvilket betyder, at de øger reaktionshastigheden uden selv at blive forbrugt i processen. De gør dette ved at sænke aktiveringsenergien, som er den energi, der kræves for at starte en kemisk reaktion.Her er en trinvis forklaring på, hvordan enzymer virker:
- Substratbinding: Enzymer har et specifikt område kaldet det aktive sted, hvor substratet (det molekyle, der skal omdannes) binder sig. Denne binding er ofte meget specifik, som en nøgle der passer i en lås.
- Enzym-substrat-kompleks: Når substratet binder sig til det aktive sted, dannes et enzym-substrat-kompleks. Dette kompleks stabiliserer overgangstilstanden og sænker aktiveringsenergien, hvilket gør det lettere for reaktionen at finde sted.
- Katalyse: Enzymet katalyserer reaktionen, hvilket betyder, at det hjælper med at omdanne substratet til et eller flere produkter. Dette sker ved at ændre substratets kemiske bindinger på en måde, der fremmer reaktionen.
- Produktfrigivelse: Efter reaktionen frigives produktet eller produkterne fra enzymets aktive sted. Enzymet er nu klar til at binde et nyt substrat og gentage processen.
For eksempel, hvis substratet er et sukker, kan enzymet hjælpe med at bryde det ned til mindre molekyler, som kroppen lettere kan bruge. Enzymer spiller en afgørende rolle i næsten alle biologiske processer, fra fordøjelse til proteinsyntese
Svampe og Gæring
Svampeceller som gær kan lave alkohol ved at lave gærring under anaerobe forhold. Gærcellen er afhængig af sine enzymer der laver alle processerne inde i gærcellen. I videoen skal du særligt kunne forklare de to processer som gærcellen laver under aerobe (med ilt) og anaerobe (uden ilt) forhold.
Gærcellen er afhængig af sine enzymer, enzymer virker hurtigst ved deres optimumtemperatur, se den næste video til forklaring af dette.
Boost din viden om alkoholgæring
Frem med tusherne og tegn i dine noter den del sidste del af forklaringen hvor gærcellens aerobe respiration og anaerobe gæring tegnes inde i gærcellen.
Det er vigtigt du kan forklare hvordan gærcellen laver respiration eller gæring alt efter om der er ilt til stede eller ej.
Hvor mange ATP dannes under aerobe og anaeribe forhold i gærcellen?
Enzymers optimum
Forsøget hvor eleverne tæller bobler vises i den næste video. Lad evt. eleverne selv lave forsøget først, så spoiler nedenstående video ikke resultatet.
Optimumforhold refererer til de bedste betingelser for en organismes vækst og overlevelse, som inkluderer abiotiske faktorer som temperatur, lys, og vand. Enzymerne der er de proteiner, der katalyserer biokemiske reaktioner, og deres aktivitet afhænger af optimumforholdene, især temperatur og pH. Hvis disse forhold ikke er optimale, kan enzymaktiviteten reduceres, hvilket påvirker organismens funktion og overlevelse. Enzymer der består af protein kan også ødelægges f.eks. ved for høje temperaturer eller lav pH, når enzymerne ødelægges kaldes det på fagsprog at enzymerne denaturere, så mister de sin form og dermed sin funktion.
Optimum temperatur: gærcellens enzymer arbejder ved forskellig hastighed afhængig af de temperaturen, se video for forklaring:
Resumé af video: Enzymers optimumtemperatur er den temperatur, hvor et enzym fungerer bedst og hurtigst. Ved denne temperatur kan enzymet mest effektivt binde sig til sit substrat i det aktive centrum og katalysere den kemiske reaktion.Hvis temperaturen bliver for høj, begynder enzymet at denaturere. Det betyder, at enzymets struktur ændrer sig, så det aktive centrum ikke længere passer til substratet. Dette gør, at enzymet ikke længere kan katalysere reaktionen effektivt, og dets aktivitet falder drastisk eller stopper helt
Boost din viden om enzymers optimumtemperatur
Tegn i hånden processen som enzymer katalyserer og tegn grafen fra højre side i video, skriv masser af noter til din tegning.
Gode fagord som du skal forstå og kunne forklare: Katalysere, substrat, produkt, aktive centrum, denaturere.
Forsøg: optimumtemperatur
Her kan du ved at tælle bobler lave en undersøgelse af gærs optimumtemperatur. Find optimum-temperaturen på bagegær. Tæl løs!!!!
Noter dine resultater ned i skemaet i øvelsesvejledningen som kan hentes under videoen…
Navngivning af enzymer
Sværhedsgrad A-nivau
Her er en gennemgang af hvordan vi navngiver enzymerne alt efter hvilke processer de udfører:
Navngivning
Enzymer får ofte navne, der ender på -ase. Den første del af navnet kan angive det substrat, enzymet virker på, eller den kemiske reaktion, det katalyserer.
Et eksempel på navngivning baseret på substratet er enzymet laktase. Dette fordøjelsesenzym nedbryder disakkaridet laktose (mælkesukker) til de to monosakkarider glukose og galaktose.
Et eksempel på navngivning, der inkluderer både substrat og reaktion, er enzymet alkohol dehydrogenase. Dette enzym, som findes i leverceller, katalyserer omdannelsen af alkohol til acetaldehyd ved at fjerne hydrogenatomer fra alkoholmolekylet i en dehydrogeneringsreaktion.
Ikke alle enzymer følger en logisk navngivning. For eksempel passer fordøjelsesenzymerne pepsin og trypsin ikke ind i de nævnte regler. For at skabe systematik blandt enzymerne er de inddelt i seks hovedkategorier, og hvert enzym er tildelt en specifik kode.
De 6 hovedgrupper
Oxidoreduktaser
Disse enzymer katalyserer oxidation og reduktion af organiske stoffer. Den største undergruppe er dehydrogenaserne, som fjerner hydrogenatomer og elektroner fra et substrat (oxidation). De er ofte forbundet med et coenzym (fx NAD og FAD), der modtager hydrogen og elektroner (reduktion). I mitokondrierne overføres hydrogen til ilt i respirationskæden, hvilket frigiver energi, der bruges til at danne ATP.
Transferaser
Denne gruppe består af over 450 enzymer, der katalyserer overførslen af forskellige kemiske grupper fra et molekyle til et andet. Transaminaser overfører en aminogruppe fra en aminosyre til en ketosyre, hvilket danner en ny aminosyre. Kinaser overfører fosfatgrupper mellem molekyler, hvor ATP og ADP ofte fungerer som donor eller acceptor af fosfat.
Hydrolaser
Denne gruppe på over 200 enzymer katalyserer hydrolyse af forskellige forbindelser, hvor bindinger brydes ved optagelse af vand. Alle fordøjelsesenzymer er hydrolaser, herunder lipaser, fosfataser og proteaser.
Lyaser
Enzymer i denne gruppe katalyserer fjernelse eller tilføjelse af vand, ammoniak eller kuldioxid fra dobbeltbindinger. Et eksempel er decarboxylaser, som fjerner kuldioxid fra aminosyrer.
Isomeraser
Disse enzymer katalyserer reaktioner, der omdanner molekyler til deres isomere former ved at omarrangere kemiske grupper uden at tilføje eller fjerne noget fra molekylet. Dette kaldes også intramolekylær omdannelse.
Ligaser
Også kendt som synthetaser. Denne gruppe på over 50 enzymer katalyserer sammenkobling af to molekyler. Denne energikrævende proces får energi ved at spalte ATP til ADP. Et eksempel er proteinsyntese, hvor aminosyrer kobles sammen.
