不錯!第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、1、這個實驗要解決什么問題？2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3、怎樣才能證明你的推測？發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵與整個細(xì)發(fā)酵與整個細(xì)胞的活動有關(guān)胞的活動有關(guān)發(fā)酵與細(xì)胞中發(fā)酵與細(xì)胞中某種物質(zhì)有關(guān)某種物質(zhì)有關(guān)酵母細(xì)胞中的某物質(zhì)能在細(xì)胞外起作用酵母細(xì)胞中的某物質(zhì)能在細(xì)胞外起作用酶是蛋白質(zhì)酶是蛋白質(zhì)巴斯德之前巴斯德李比希畢希納薩姆納【相關(guān)知識】l動物（或者人）體內(nèi)不同部位的消化酶（如唾動物（或者人）體內(nèi)不同部位的消化酶（如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸肽酶等）的液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸肽酶等）的消化對象和作業(yè)環(huán)境（恒溫、不同消化對象和作業(yè)環(huán)境（恒溫、不

2、同PHPH值）值）l目前已發(fā)現(xiàn)的酶有目前已發(fā)現(xiàn)的酶有40004000多種，它們分別催化不多種，它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。同的化學(xué)反應(yīng)。l加酶洗衣粉的制成與效用加酶洗衣粉的制成與效用( (溫水、適用于不同溫水、適用于不同的衣物）的衣物）l固氮微生物的生物固氮作用（固氮酶、固氮微生物的生物固氮作用（固氮酶、27 、中性中性PH值）值）l。酶如何在細(xì)胞中發(fā)揮作用酶如何在細(xì)胞中發(fā)揮作用?1、合成有用物質(zhì) 2、分解有害物質(zhì)C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2OOH HHHC CNHNH2 2C C OH OHHH+R R1 1C CNHNH2 2C C H HO OCOOHCOO

3、HC CHHN NR R2 2HH2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、常溫下反應(yīng)、常溫下反應(yīng)2 2、加熱、加熱3 3、FeFe3+3+做催化劑做催化劑4 4、過氧化氫酶、過氧化氫酶豬肝研磨液豬肝研磨液加入試管直接觀察加入試管直接觀察酒精燈加熱酒精燈加熱滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量y=kxy=kx+z變量變量 22 濃度22 濃度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量對照組對照組實驗組實驗組對照實驗對照實

4、驗為了驗證加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更強的去污力，有一個生物實驗小組把同樣的臟布條放在不同的燒杯內(nèi)浸泡。燒杯條件水量水溫浸泡時間1加酶洗衣粉500ml4020min2普通洗衣粉500ml6020min1、無機催化劑和酶都能加速化學(xué)反應(yīng)的速率，哪一種的效率更高？2、一種無機催化劑可以催化多種反應(yīng)，酶是否具備同樣的特點？3、酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性酶的活性。在不同的溫度下，同一種酶的活性會否受到影響？4、同一種酶在不同的pH下，其活性是否會改變？ 請設(shè)計相關(guān)的實驗，驗證你們的假設(shè)請設(shè)計相關(guān)的實驗，驗證你們的假設(shè)酶有哪些特性？哪些因素會影響酶的活性？【探究】酶的特性

5、與影響酶活性的條件 提出探究的問題 作出假設(shè) 設(shè)計實驗 進(jìn)行實驗，記錄結(jié)果 分析結(jié)果，得出結(jié)論 表達(dá)和交流 進(jìn)一步探究要求： 1、分組、填寫名單。 2、小組討論、完成實驗設(shè)計。要求每位同學(xué)都寫在實驗冊上，酶的作用與本質(zhì)酶的作用與本質(zhì) 酶：酶： 作用：作用： 由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱酶促反應(yīng)酶促反應(yīng) 酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性酶的活性參與參與細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝，催化化學(xué)反應(yīng)。，催化化學(xué)反應(yīng)。 是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)少數(shù)RNA也具有生物催化的功能也具有生

6、物催化的功能。酶的特性酶的特性 高效性高效性酶的特性酶的特性 高效性高效性 酶的催化效率是無機催化劑的酶的催化效率是無機催化劑的107 1013倍倍酶是如何實現(xiàn)如此酶是如何實現(xiàn)如此高效的催化效率的？高效的催化效率的？ 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能活化能2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2 正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱： Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 蠶豆過敏癥蠶豆過敏癥（又名蠶豆?。┗颊唧w內(nèi)缺乏一種6-磷酸葡萄糖脫氫酶，吃蠶豆后

7、會造成血液中的紅血球破裂，引起過敏癥即全身乏力、貧血、黃疸、肝腫大、嘔吐、發(fā)熱等，若不及時搶救，會因極度貧血死亡。 對牛奶過敏牛奶過敏的人是體內(nèi)缺乏一種半乳糖-1一磷硫尿苷酰轉(zhuǎn)移酶，不能分解奶中半乳糖；半乳糖的積累會產(chǎn)生毒性，影響全身。 對蔬菜過敏蔬菜過敏的人是由于體內(nèi)缺乏植烷酸水解酶，不能正確利用綠色食物中的植烷酸，而植烷酸的積累會使人體中毒 蘑菇過敏蘑菇過敏是由于體內(nèi)缺乏一種血清銅氧化酶，不能把食物中的銅排出體外，以致中毒過敏。 人體內(nèi)的許多酶能促進(jìn)體內(nèi)代謝活動的正常進(jìn)行。如果遺傳因素或環(huán)境因素影響了酶的活性，就可能引發(fā)疾病甚至危及生命。酶缺失、失活與疾病酶缺失、失活與疾病 生黃豆中含有胰

8、蛋白酶抑制物，食用后容易導(dǎo)致惡心、嘔吐、腹瀉。黃豆應(yīng)高溫久煮，煮熟煮透即可食用；豆?jié){煮沸后多煮片刻。 氰化物進(jìn)入人體內(nèi),迅速與氧化型細(xì)胞色素氧化酶的三價鐵相結(jié)合，從而抑制了細(xì)胞色素氧化酶的活性，使組織不能利用氧，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)室息。氰化物氰化物侵入人體或接觸它們(特別是通過皮膚傷口)，均能引起中毒。輕者頭痛、眩暈、呼吸困難，重者昏、戲攣、血壓下降，甚至在二、三分鐘內(nèi)無預(yù)兆而突然昏致死亡。 酶缺失、失活與疾病酶缺失、失活與疾病 某些有機磷農(nóng)藥，如敵百蟲、敵敵畏等，能與神經(jīng)組織中膽堿酯酶的活性中心結(jié)合，使酶失去活性，人體也就出現(xiàn)肌肉震顫、瞳孔縮小、心跳減慢等癥狀。酶缺失、失活與疾病酶缺失、失活與疾病酶

9、缺失、失活與疾病酶缺失、失活與疾病 當(dāng)人體患病時，某些酶的活性會出現(xiàn)異常。疾病名稱疾病名稱酶的情況酶的情況肝炎肝炎血清中轉(zhuǎn)氨酶活性增高血清中轉(zhuǎn)氨酶活性增高糖尿病糖尿病血清中超氧化物歧化酶活性降低血清中超氧化物歧化酶活性降低惡性腫瘤（癌）轉(zhuǎn)移擴散惡性腫瘤（癌）轉(zhuǎn)移擴散血清中乳酸脫氫酶活性增高血清中乳酸脫氫酶活性增高佝僂病佝僂病血清中堿性磷酸酶活性增高血清中堿性磷酸酶活性增高步驟步驟試管試管1試管試管212ml2ml可溶性淀粉可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml2ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，新鮮淀粉酶溶液，振蕩，6060水浴保溫水浴保溫5min5min32ml2ml斐林試劑，邊加邊輕輕振蕩斐林試劑，邊加

10、邊輕輕振蕩4水浴煮沸水浴煮沸1min1min結(jié)果結(jié)果出現(xiàn)磚紅色沉淀無磚紅色沉淀酶的特性酶的特性 專一性專一性酶的特性酶的特性 專一性專一性 酶的專一性是普遍存在的 生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的礦物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。 所以，準(zhǔn)確地說，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的特性酶的特性 專一性專一性溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響試管編號處理試管編號處理D1D2D3D4加入新鮮淀粉酶溶液加入新鮮淀粉酶溶液1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升放入不同環(huán)境放入不同環(huán)境3分鐘分鐘02560100加入可溶性淀粉液加入可溶性淀

11、粉液2毫升毫升2毫升毫升2毫升毫升2毫升毫升振蕩混和后，靜置振蕩混和后，靜置1分鐘分鐘每隔每隔1分鐘，在分鐘，在D3試管中取出一滴溶液在比色板上加碘液顯色，待出現(xiàn)橙黃色后，立試管中取出一滴溶液在比色板上加碘液顯色，待出現(xiàn)橙黃色后，立即往四支試管中滴加碘液顯色比色即往四支試管中滴加碘液顯色比色結(jié)果（顏色）結(jié)果（顏色）結(jié)論結(jié)論60恒溫水浴恒溫水浴3min結(jié)果（溶液顏色）結(jié)果（溶液顏色）結(jié)論結(jié)論溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響 酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的促反應(yīng)的最適溫度最適溫度0最適溫度最適溫度t/mmol. s-1酶活性受溫度影響示意圖酶活

12、性受溫度影響示意圖 一般地，動物體內(nèi)的酶最適溫度在3540之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4050之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響試管編號試管編號處理處理C1C2C3C4C5加入新鮮淀粉酶溶液加入新鮮淀粉酶溶液1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升加入緩沖液調(diào)節(jié)加入緩沖液調(diào)節(jié)PH值值更酸更酸酸酸7堿堿更堿更堿加入可溶性淀粉液加入可溶性淀粉液2毫升毫升2毫升毫升2毫升毫升2毫升毫升2毫升毫升振蕩試管后，在振蕩試管后，在60恒溫水浴中靜置恒溫水浴中靜置1min加入配好的斐林試劑加入配好的斐林試劑1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升1毫升毫升

13、輕輕振蕩試管，煮沸輕輕振蕩試管，煮沸1min結(jié)果（顏色）結(jié)果（顏色）結(jié)論結(jié)論pH對酶活性的影響對酶活性的影響pH對酶活性的影響對酶活性的影響 反應(yīng)溶液pH會對酶的活性有影響/mmol. s-1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pH影響示意圖影響示意圖 一般地，動物體內(nèi)的酶最適pH在6.58.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.56.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對酶活性的影響對酶活性的影響酶的名稱酶的名稱最適最適PH過氧化氫酶（肝）過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶唾液淀粉酶 6.8脂肪酶脂肪酶 8.3胰蛋白酶胰蛋白酶8.09.0胃蛋白酶胃蛋白酶 1.52.2pH對酶活性的影響對酶活性的影響酶的作用條件較溫和酶的作用條件較溫和 嬌氣的酶 酶一般在比較溫和的條件比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。 小結(jié)：酶的特性小結(jié)：酶的特性 酶的高效性酶的高效性 酶的專一性酶的專一性酶酶需要適宜的條件需要適宜的條件每一種酶只能催化每一種酶只能催化一種一種化合物或一類化合物化合物或一類化合物的的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機催酶的催化效率是無機催化劑的化劑的107 1013倍倍習(xí)題習(xí)題 人在高燒時，常常食欲大減，最根本原因是 A太累 B胃沒有排空 C體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降 D吃藥使人