View
29
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
Second semester. Biology Booklet. Grade 10 Advanced. Unit 5. Enzyme Action. Name :------------------------------------------ Class :-------------------. Booklet key. Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action. Key words. links. Exercises. Reading text for improving language only. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Second semester
Grade 10 Advanced
Unit 5Enzyme Action
Name :------------------------------------------ Class-------------------:
Booklet keyMeans that this is a This picture
Key words
links
Exercises
Reading text for improving
language only
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
No. Pg Topic
Unit 5 : Enzyme Action 3 The nature of enzymes.………………………………………………………
5 How do enzymes work..………………………………………………………
11 Activation energy..……………………………………………………………
Inhibitors..……………………………………………………………………
13 Competitive inhibitors.……………………………………………
14 Non competitive inhibitors.………………………………………
Factors affecting the rate of enzymes..………………………………………
16 Temperature..………………………………………………………
17 PH (hydrogen ion concentration..………………………………
18 Substrate concentration..………………………………………
Contentsالمحتويات
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Enzyme Action
Unit 5
Standards:
1
8.1 Know that enzymes are globular proteins that act as biological catalysts; explain how they operate by forming a substrate–enzyme complex on an active site, so lowering the activation energy for a reaction.
8.2 Explain how the structure of an enzyme leads to its substrate specificity.
8.3 Differentiate between the mechanisms of competitive and non-competitive inhibition of enzyme action.
8.4 Describe and explain why changes of temperature, pH and substrateconcentration affect the rate of enzyme action.
كحوافز 8-1 تعمل والتي كرویة بروتينات هي األنزیمات أن یعرفطریق عن األنزیمات هذه عمل آلية ویشرح وسيطة؛ بيولوجية
طاقة بتخفيض األنزیمات تقوم حيث نشط موقع في المتفاعالت. للتفاعل المطلوبة التنشيط
مادة 2-8 على للعمل : متخصصا یجعله األنزیم تركيبة أن كيف ر Aیفّسمعينة متفاعلة
3-8. والالتنافّسي منها التنافّسي األنزیمات، مثبطات بين Aز یميوالرقم 4-8 الحرارة درجة في Aرات التغي أن كيف ویشرح یصف
عمل معدل على یؤثر المتفاعلة المواد وتركيز الهيدروجينياألنزیمات.
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Key Wordsمعنى المصطلح
Scientific term معنى المصطلح
Scientific term
2
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Enzyme
Globular proteins
Catalyze
Active site
Substrate
Digestion
Gut
Salivary glands
Activation energy
Inhibitors
Competitive inhibitors
Non competitive
Optimum
Collide
Thermal energy
Hydrogen bonds
Denatured
Acidity
Alkalinity
Enzymes
Globular proteins that catalyse chemical reactions in living organisms
Properties
Specific
Increase rate of the reactionالتفاعل سرعة من تزيد
Unchanged and not used up at the end of the reaction التفاعل نهاية حتى استخدامها يتم وال التتغير
Only small amount is needed to catalyze a lot of substrateالتفاعل لتحفيز تكفي االنزيم من فقط قليلة . كمية
Enzymesاإلنزي مات
What is the meaning of Enzyme ?
باإلنزيم المقصود ما
في هي الكيميائية التفاعالت تحفز كروية الحية بروتينات الكائنات
متخصصة
http://www.encyclopedia.com/video/MflAWd665BA-globular-structural-proteins.aspx 3
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Enzyme
Globular proteins
catalyze
Enzyme names
• The enzyme binds to the substrates by its active site
• The active site: is a pocket formed by the folding of the protein where the substrates bind.
• Substrate is a substance on which an enzyme acts during a chemical reaction.
Enzymes Are Proteins
The names of most enzyme such as protease, amylase and catalase, end with –ase.
بالمقطع والكاتاليز واألميليز كالبروتيز اإلنزيمات معظم أسماء ) تنتهي(ase
Need them نحتاجها
Reactions too slow to maintain lifeالحياة على للحفاظ جدا بطيئة التفاعالت
Can’t increase temperatures/pressure in cells (fatal)قاتلة ( ) الخاليا داخل والضغط الحرارة زيادة التّستطيع
اإلنزيمات أسماء
بروتينات هي اإلنزيمات
النشط . الموقع طريق عن التفاعل بمادة اإلنزيم يرتبط
النشط شكل : الموقع على وهو التفاعل بمادة يرتبط الذي الموقع هوالبروتين التفاف عن وناتج .جيب
التفاعل الكيميائي : . مادة التفاعل خالل باالنزيم ترتبط التي المادة هي
4
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
http://www.youtube.com/watch?v=V4OPO6JQLOE
active site
Substrate
How do enzymes work?؟ اإلنزيم يعمل كيف
التفاعل ومادة اإلنزيم معقد
5
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
An Exampleمثـــــال
Sucrose + H2O
Glucose + Fructose
Substratesالتفاعل مواد
Productsنواتج
Sucrose + H2O Glucose + Fructose
+
+
Substratesالتفاعل مواد
Productsنواتج
+
carbohydrate
Enzyme
6
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Enzymes and digestionThe enzymes involved in respiration, photosynthesis and protein synthesis work inside cells. Other enzymes are produced by specialised cells and released from them; the digestive enzymes are pass out into the gut, where they catalyse the breakdown of food molecules.
Different enzymes المختلفة : اإلنزيماتDifferent enzymes catalyse different digestion reactions.
مختلفة بإنزيمات المختلفة الغذائية التفاعالت تتحفزEnzymes and their reactions catalysed
أدناه الجدول تحفزها 3يبين التي والتتفاعالت انزيمات
Enzyme
اإلنزيم اسم
Reaction catalysed
يحفزه الذي التفاعل
Amylase
أميليز
starch → sugars
Protease
بروتيز
proteins → amino acids
Lipase
ليبيز
lipids → fatty acids + glycerol
Amylase is an example of a carbohydrate. Lipids are fats and oils.وزيوت دهون عن عبارة والليبيدات ، للكربوهيدرات متخصص انزيم هو االميليز
والهضم اإلنزيماتعملية االنزيمات تشارك و البناءفي والتنفس . بناءالضوئي الخاليا داخل وهناك البروتين
منها وتتحرر متخصصة خاليا بواسطة انتاجها يتم أخرى الهاضمة ، أنزيمات كاالنزيماتاإلنزيمات في وهذه الهضمية تمر الغذاء .القناة جزيئات تكّسير لتحفز
نشا سكريات
بروتينات أمينية أحماض
ليبيدات أحماض + جليّسرولدهنية
7
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Different parts of the gut:Different parts of the gut produce different enzymes. Where enzymes are produced
األمعاء من المختلفة : األجزاءمختلفة أنزيمات األمعاء من المختلفة األجزاء تنتج
انتاجها وأماكن اإلنزيمات بعض التالي الجدول يوضح
Enzyme
اإلنزيم اسم
where produced
اإلنتاج موقع
Amylase
أميليز
salivary glands, pancreas, small intestine
األمعاء ، البنكرياس ، اللعابية الغددالدقيقة
Protease
بروتيز
stomach, pancreas, small intestine
الدقيقة األمعاء ، البنكرياس ، المعدة
Lipase
ليبيز
pancreas, small intestine
الدقيقة األمعاء ، البنكرياس
8
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
digestiongut
salivary glands
The nature of enzymes طبيعة اإلنزيمات
1. What are enzymes? _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
2. Why do we need enzymes? اإلنزيمات نحتاج لماذا______________________________________________________
____________________________________________________
3- What are enzymes made of? اإلنزيمات تتكون مم
____________________________________________________________
_____________________________________________________________
4- Give some examples of digestive enzymes and the reaction they catalyze.
تحفزها التي والتفاعالت الهضم ألنزيمات األمثلة بعض أعط
____________________________________________________________________
__
5- Explain by drawing how enzymes work اإلنزيم عمل آلية بالرسم اشرح
____________________________________________________________________
__
______________________________________________________________________
_
اإلنزيمات ماهي
9
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
1. Label the diagram below using these words : باألسفل الموجود النموذج لتّسمية التالية الكلمات استخدم
product
substrateEnzyme
Enzyme-substrate complex
2- What do we call the above model that can account for enzyme specificity?
باإلنزيم والخاص أعاله النموذج على يطلق ماذا
_________________________________________
lock and key model for enzyme action نموذج المفتاح والقفل آللية عمل اإلنزيم
10
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
http://www.youtube.com/watch?v=EiMBsgNZh-M
For a reaction to occur the sucrose and water would have to collide with enough energy to break and form bonds ,This is the activation energy
كافية طاقة للتصادم نحتاج ، والماء السكروز تفاعل أثناءمايسمى وهذا ، الروابط تشكيل وإعادة التنشيط لكسر بطاقة
Activation energy: The energy needed to start a chemical reaction
التنشيط لبدء : طاقة الالزمة الطاقة هيالكيميائي التفاعل
Energy الطاقة
Progress of reactionالتفاعل مراحل
Substratesالتفاعل مواد
Productsنواتج
High energy Intermediate
العالية الطاقة Activation energyمتوسطالتنشيط طاقة
Activation energyالتنشيط طاقة
11
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Exercises
_____________________________________________
____________________________________________
The activation energy طاقة التنشيط
2- The diagram below shows the activation energy of the reactions with and without an enzyme. Explain the effect of the enzyme.
واألخر اإلنزيم بوجود أحدهم لتفاعلين التنشيط طاقة التالي المخطط يوضحالتفاعل على اإلنزيم تأثير اشرح ، إنزيم . بدون
1- Define activation energy التنشيط طاقة عرف
__________________________________________________________
12
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
An inhibitor is a substance that can slow down or stop a reaction. The inhibitors binds to the enzyme and stops it from attaching to the substrate. They are found naturally, but are also used artificially as drugs, pesticides. There are two kinds of inhibitors. Inhibitors can be either competitive or non competitive inhibitors.
Inhibitors المثبطات
1- Competitive inhibitors:
They have structures similar to that of the substrates. It competes with the substrate for the active site of an enzyme. This means that it has a shape that allows it to fit into the active site of the enzyme instead of the substrate. This prevents the formation of enzyme/substrate complexes and the rate of reaction decreases.
ترتبط : والمثبطات ، توقفه أو التفاعل تبطئ أن شأنها من مادة المثبط ، : طبيعيا تتواجد والمثبطات ، التفاعل بمادة اإلرتباط من وتمنعه باإلنزيمالحشرية . والمبيدات األدوية كصناعة الصناعات في اخل أن يمكن ولكن
المثبطات : من نوعان تنافّسية وهناك غير ومثبطات تنافّسية .مثبطات
التنافسية- : 1 المثبطات
على معها تتنافس وبالتالي ، التفاعل مادة تركيب يشابه تركيب لها مثبطات وهي،و اإلنزيم على النشط بالموقع لها اإلرتباط يّسمح الذي الشكل لديها أن يعني هذا
على بدال باإلرتباط لإلنزيم النشط التفاعل من :الموقع تكوين . مادة مايمنع وهوالتفاعل( ) . معدل انخفاض وبالتالي التفاعل ومادة اإلنزيم معقد
13
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
http://www.youtube.com/watch?v=6-b9IoPzKrY
Activation energy
Inhibitors
Competitive inhibitors
Non competitive
2- Non-competitive inhibitors:
They don’t bind to the active site of the enzyme but attach themselves to some other part of the enzyme. This changes the overall shape of the enzyme including the active site. So the enzyme can no longer bind to the substrate.
التنافسية- : 2 غير المثبطات
مكان أي في نفّسها تثبت ولكن ، لإلنزيم النشط بالموقع الترتبط المثبطات هذه ونشط . موقع من فيه وبما بالكامل اإلنزيم شكل لتغيير يؤدي مما ، اإلنزيم على
التفاعل . بمادة اإلرتباط على : قادرا اإلنزيم يعد لم وبالتالي
التنافسية المثبطات
14
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
التنافسية غير المثبطات
15
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
1. Temperature• Enzymes have an optimum
temperature at which they work fastest. For mammalian enzyme. This is around 40°C but other enzymes can work at the extremes of temperature.
• As the temperature increases the rate
increases as both the enzyme and substrate molecules have more energy so collide more often.
• Above the optimum temperature the rate begins to decrease as more and more enzymes become denatured, which is when the thermal energy breaks the hydrogen bonds holding the enzymes structures so the enzymes cannot work anymore.
Factors Affecting the Rate of Enzyme Reactionsاإلنزيم تفاعالت معدل على المؤثرة العوامل
قصوى حرارة درجة لإلنزيماتأسرع التفاعل عندها يكون
تكون الثدييات فإنزيم ، مايمكنحوالي القصوى درجة 40الحرارة
األخرى األنزيمات ولكن ، مئوية
أخرى . درجات في تعمل قد
الحرارة -1 درجة
معدل يزداد الحرارة درجة بزيادة : كال طاقة تزداد وبالتالي التفاعل
مادة وجزيئات االنزيم منسرعة من يزيد مما التفاعل
التصادم .للدرجة الحرارة درجة وصول بعد
معدل ( ) يبدأ ، القصوى المثلىوتتدمر باإلنخفاض التفاعل
حيث ، : فشيئا : شيئا اإلنزيماتعلى الحرارية الطاقة تعمل
الهيدروجينية الروابط تكّسيراإلنزيم تركيب في تدخل التي
اإلنزيم يّستطيع لن وبالتاليأكثر . العمل
معدل التفاعل
درجة الحرارة
16
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
optimum
collide
thermal energy
hydrogen bonds
denatured
2. PH (hydrogen ion concentration(
• Enzymes also have an optimum pH at which they work fastest. This is different for different enzymes but for most enzymes their optimum pH is around pH 7-8.
• The acidity and alkalinity can affect the active site of the enzyme so the substrate can no longer bind with the active site of the enzyme. Extreme PHs can denature enzymes.
له أيضا مثلى ااالنزيمات حموضة تكون درجة أسرع حيث يمكن فيها وهذا. ماآلخر يختلف انزيم الهيدروجيني ، من الرقم اإلنزيمات لمعظم بالنّسبة ولكن
حوالي هو لها .8-7األمثلأن والقلوية تؤثرويمكن لإلنزيم على الحموضة النشط قادر ي فالالموقع : عد ا
اإلرتباطعلى النشط با اإلنزيم . لهلموقع يتلف أن يمكن الحموضة درجة .وبزيادة
ل
عفا
لتال
دمع
أيون ) تركيز الحموضة درجةالهيدروجين )
الحموضة ) ) -2 درجة الهيدروجين أيون تركيز
17
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
acidity
alkalinity
optimum pH
.3. The Substrate Concentration
• If the concentration of enzyme stays the same, the rate of reaction will increase with increase in substrate concentration, because there will be more collisions between substrates and enzymes. but the increase of the reaction rate happens up to a point.
• When the enzyme’s active sites are all working as quickly as they can adding more substrate doesn’t lead to further increase of the reaction rate. Because this extra substrate will have to wait for an active site to become free.
التفاعل -3 مادة تركيز
التفاعل التركيز بقيإذا معدل فإن ، حاله على في سيزداد انزيم الزيادة معالتفاعل بين مادة التصادم من مزيد هناك سيكون ألنه التفاعل ، مادة
التفاعل. معدل في الزيادة لكن إلى واالنزيمات .ستّستمر ما حدال عندما ف جميع النشطة تعمل بمادة مواقع شغلها تم قد تكون لإلنزيم
فإن التفاعل من ، المزيد التفاعل إضافة معدل لن مادة زيادة إلى يؤديه. ألن التفاعل التفاعل مادة من االضافية الزيادة تضطر ذه لإلنتظارسوف
على : للحصول حرا يصبح نشط موقع .أي
التفاعل معدل
التفاعل مادة تركيز
18
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
ExercisesFactors affecting enzyme action
العوامل المؤثرة على نشاط اإلنزيم
1- looking at the graphs below, graph (a) shows the effect of temperature on enzyme activity. Graph (b) shows the effect of pH on the enzyme activity.
درجة تأثير يوضح أ المخطط فإن ، باألسفل ب ، أ المخططين إلى بالنظرنشاط على الحموضة درجة تأثير يوضح ب المخطط بينما اإلنزيم على الحرارة
اإلنزيم
a. Explain how temperature affects enzyme activity
اإلنزيم نشاط على الحرارة درجة تؤثر كيف اشرح_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
b. Explain the effect of pH on pepsin and trypsin.
والترابّسين الببّسين انزيمي من : كال على الحموضة درجة تأثير اشرح_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
19
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
c- Explain the effect of substrate concentration on the rate of reaction.
على التفاعل مادة تركيز تأثير اشرحالتفاعل سرعة معدل
_____________________________________________________________________________________________________________________________
_________________________
2- Use the following words to identify the following:
باألسفل الرسم على لوضعه مايناسب التالية الكلمات من اختر
Substrateالتفاعل مادة
Non-competitive inhibitor
تنافّسي غير مثبط
Competitive Inhibitor
تنافّسي مثبط
Active siteنشط موقع
ل
عفا
لتال
دمع
التفاعل مادة تركيز
20
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
1. Write a definition for the following: من : كال تعريف : اكتب
Active Site ( النشط : ( الموقع-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Substrate ( التفاعل : ( مادة--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Products ( النواتج ) : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2. Explain how the structure of the protein is linked to its ability to actas an enzyme?
كإنزيم العمل على يّساعده البروتين تركيب أن كيف اشرح_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Unit Revision
21
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
10 minutes (max)
3- Read the text below then summarize it .بأسلوبك : لخصه ثم التالي النص أقرأ الثالث .. السؤال
READING ACTIVITY
22
Globular proteins, also known as spheroproteins, are proteins formed by compacted amino acid chains, which are folded into intricate shapes that often roughly resemble spheres. This type of protein represents one of the three major protein groups. The two other groups are fibrous proteins, which are primarily structural proteins, and membrane proteins, which are usually found attached to the membranes of cells and their organelles.Globular proteins form important components
Of the following ( Enzymes , Hormones and Antibodies ) .
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
http://www.encyclopedia.com/video/MflAWd665BA-globular-structural-proteins.aspx
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
References :• G.C.E. ‘O’ Biology matters. Unit 4 Page (48-70(• Advanced Biology for you. Unit 1 Page (6 -27(
23
Grade 10 Biology Unit 5 – Enzyme Action
Recommended