降低化學反應活化能的酶

1、 第第5章章 細胞的能量供應和利用細胞的能量供應和利用第一節(jié)第一節(jié) 降低化學反應活化能的酶降低化學反應活化能的酶 COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O) +OO) +O2 2光能光能 酶酶 C C6 6H H1212O O6 6+ +6H6H2 2O O+ +O O2 2 6CO 6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量氧氣氧氣酶酶 氨基酸氨基酸 蛋白質蛋白質酶酶縮合脫水縮合脫水細胞中每時每刻都進行著許多細胞中每時每刻都進行著許多化學反應化學反應的統(tǒng)稱。的統(tǒng)稱。一酶的作用和本質一酶的作用和本質葉綠體葉綠體線粒體線粒體核糖體核糖體一、酶在細胞代謝中的作用一、酶在

2、細胞代謝中的作用2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、常溫下反應、常溫下反應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、過氧化氫酶雞肝研磨液（過氧化氫酶）雞肝研磨液（過氧化氫酶）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FeCl3溶液溶液1 1 細胞代謝是生命活動的基礎，但代謝過程中細胞代謝是生命活動的基礎，但代謝過程中也會產生對細胞有害的物質，如也會產生對細胞有害的物質，如過氧化氫過氧化氫。 體內過氧化氫過多會導致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)變體內過氧化氫過多會導致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)變白白 ，會加速人體衰老，損害細胞。，會加速

3、人體衰老，損害細胞。 細胞中的細胞中的過氧化氫酶能將過氧化氫及時分解過氧化氫酶能將過氧化氫及時分解. .過氧化氫酶在過氧化氫酶在肝臟肝臟里含量較多。里含量較多。資料：資料： 比較過氧化氫在不同條件下的分解速率比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復燃不復燃 不復燃不復燃變亮變亮復燃復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣一樣反應條件反應條件自變量自變量因變量因變量無關變量無關變量變量變量 2 22 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產生氣泡

4、產生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒對照實驗對照實驗對照組對照組實驗組實驗組 實驗前帶火星衛(wèi)生香 實驗后1 1、與、與1 1號試管相比，號試管相比，2 2號試管出現什么不同的現象？這一現象說號試管出現什么不同的現象？這一現象說明了什么？明了什么？2 2、在細胞內，能通過加熱來提高反應速率嗎？、在細胞內，能通過加熱來提高反應速率嗎？3 3、3 3號和號和4 4號試管未經加熱，也有大量氣泡產生，這說明什么？號試管未經加熱，也有大量氣泡產生，這說明什么？4 4、3 3號與號與4 4號相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？為號相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？為什么說酶對于細胞內化學反應的順利進行至關

5、重要？什么說酶對于細胞內化學反應的順利進行至關重要？加熱能促進過氧化氫的分解加熱能促進過氧化氫的分解, ,提高反應速率提高反應速率FeCl3中中Fe3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率過氧化氫分解的速率4號試管的反應速率比號試管的反應速率比3號試管快得多。說明號試管快得多。說明過氧化氫酶比過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多的催化效率高得多。細胞內每時每刻都在進行成百上千的。細胞內每時每刻都在進行成百上千的化學反應化學反應, 需要在需要在常溫、常壓常溫、常壓下下高效率高效率地進行，只有酶能夠滿地進行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細胞內

6、化學反應的順利進行至關足這樣的要求，所以說酶對于細胞內化學反應的順利進行至關重要。重要。變量：變量：實驗過程中可以變化的因素。實驗過程中可以變化的因素。自變量自變量：因變量因變量：人為改變的變量。人為改變的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。無關變量：無關變量：對照實驗：對照實驗：除了一個因素以外，其余因除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。素都保持不變的實驗。對照組對照組：實驗組實驗組：除自變量以外，實驗過程中可能還除自變量以外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結果會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，造成影響，實驗設計原則實驗設計原則: :對

7、照原則對照原則 單一變量原則單一變量原則 分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為各條件使反應加快的本質：各條件使反應加快的本質：為過氧化氫分子提供為過氧化氫分子提供能量能量降低降低化學反應的化學反應的活化能活化能顯著降低顯著降低化學反應的化學反應的活化能活化能abc如圖abc中，代表正常條件下分子活化能是 ，代表酶促反應所需活化能是 ；代表酶所降低的活化能的是 。Cba一、酶在細胞代謝中的作用 正是由于正是由于酶酶的的催化作用催化作用，細胞代謝才，細胞代謝才能在能在溫和溫和的條件下快速進行。的條件下快速進行。？酶的本質酶的本質巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純化學反應，與生命活動

8、無關發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德巴斯德(微生物學家）微生物學家）發(fā)酵與發(fā)酵與活細胞活細胞有關，發(fā)有關，發(fā)酵是整個細胞而不是細酵是整個細胞而不是細胞中某些物質起作用胞中某些物質起作用引起發(fā)酵的是引起發(fā)酵的是細胞中的某些物細胞中的某些物質質，但這些物質只有在酵母細，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納畢希納酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納薩姆納酶是酶是蛋白質蛋白質李比希李比希（化學家）（化學家）切赫、奧特曼切赫、奧特曼

9、少數少數RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能二、酶本質的探索酶是酶是活細胞活細胞產生產生的具有的具有生物催化作用生物催化作用的的有機物有機物。其中絕大多數酶是蛋白質，少數是其中絕大多數酶是蛋白質，少數是RNARNA。酶的來源酶的來源酶的功能酶的功能酶的化學成分酶的化學成分酶是酶是活細胞活細胞產生的，只能在活細胞中發(fā)揮作用嗎？產生的，只能在活細胞中發(fā)揮作用嗎？酶在細胞內外都能發(fā)揮作用酶在細胞內外都能發(fā)揮作用化學本質化學本質合成原料合成原料合成場所合成場所來源來源生理功能生理功能作用原理作用原理多數蛋白質少數RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細胞核（真核生物）活細胞都能產生酶生物催化作用顯著降低化

10、學反應的活化能酶與無機催化劑的相同點1改變反應速度，本身不被消耗。2只能催化能發(fā)生的反應。3加快反應速度，縮短達到平衡的時間，但不能 改變平衡點。 酶的催化作用圖解酶的催化作用圖解底物底物酶酶降解反應降解反應產物產物思考思考1：酶的催化效率是如此的高效，那么酶是：酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是就是萬能的了？就一種酶是不是就可以催不是就是萬能的了？就一種酶是不是就可以催化所有的化學反應了呢？化所有的化學反應了呢？思考思考2：口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫：口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化里的肉絲兩天后還沒被消化?原來酶還有原來酶還有專一性專一性我們知道口腔溫

11、度和體溫差不多，而當我們知道口腔溫度和體溫差不多，而當我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中以后，我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中以后，卻發(fā)現，唾液不再具有催化淀粉分解的卻發(fā)現，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能給出合理的解釋嗎？功能，你能給出合理的解釋嗎？唾液的唾液的PH為為6.27.4,胃液的胃液的PH為為0.91.5PH值值也可影響也可影響酶的活性酶的活性4 影響酶活性的因素4.1 PH曲線分析： 在在一定一定PH內，化內，化學反應速度學反應速度隨著隨著PH的的升高而加快升高而加快。在。在最適最適PH下酶的活性最高，下酶的活性最高，超過最適超過最適PH酶的活性酶的活性降低降低，過酸或過堿酶，過酸

12、或過堿酶失活失活 我們知道人發(fā)高燒時都會胃口不好，不我們知道人發(fā)高燒時都會胃口不好，不想吃東西，渾身乏力，你能給出合理的想吃東西，渾身乏力，你能給出合理的解釋嗎？解釋嗎？溫度也可影響酶的活性溫度也可影響酶的活性4 影響酶活性的因素曲線分析： 在在一定溫度一定溫度內，化內，化學反應速度學反應速度隨著溫度隨著溫度的升高而加快的升高而加快。在。在最最適溫度適溫度下酶的活性下酶的活性最最高高，溫度升高溫度升高酶的活酶的活性性降低降低。高溫使酶失。高溫使酶失活，低溫不會使酶失活，低溫不會使酶失活。只是活性受到抑活。只是活性受到抑制。制。 4.2 溫度圖5-4 酶活性受溫度影響示意圖最適溫度溫度酶的特性1

13、高效性2專一性3需要溫和的條件（過酸，過堿或高溫都會使酶失活；低溫會抑制酶的活性）用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響1 取試管A1 A 2 A3 A4 A5 分別裝2ml可溶性淀粉。取試管B1 B2 B3 B4 B5分別裝1ml的淀粉酶溶液。2 取5個燒杯分別裝 20 40 60 80 100度的水。3 把 A1 B1分別放在0度的水中保持5分鐘，其余4組放在其它 溫度的水中保持5分鐘。4 把B1淀粉酶溶液倒進A1可溶性淀粉中，震蕩后保持該溫度 5分鐘，其它組類似。5 分別向A1 A 2 A3 A4 A5 中加碘液并觀察記錄顏色變化。 問題1 能否先把酶放進底物再放進不同溫度的水中? 2能否用過氧

14、化氫酶探究溫度對酶活性的影響? 3本實驗能用斐林試劑鑒定嗎?用過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響1 取試管A1 A 2 A3 A4 A5 分別裝2ml過氧化氫。2 取試管B1 B2B3 B4 B5分別裝1ml的過氧化氫酶。然后 把這些酶用 CL或氫氧化鈉分別調成 PH分別為3 5 7 9 113 把B1中的酶倒入A1過氧化氫中，其它類似。4 比較各試管中氣體的產生速率。 問題 用淀粉酶探究PH對酶活性的影響時不能用碘液來鑒定可用斐林試劑鑒定。為什么？ 碘液會和氫氧化鈉發(fā)生反應。1.酶的基本組成單位是（酶的基本組成單位是（ ） A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或

15、或C練習練習D2.下列關于酶的敘述，正確的是下列關于酶的敘述，正確的是()A酶提供化學反應所必需的能量酶提供化學反應所必需的能量B酶既可來自食物，也可來自體內物質的酶既可來自食物，也可來自體內物質的轉化轉化C酶只能催化細胞內的化學反應酶只能催化細胞內的化學反應D絕大多數酶是蛋白質，少數酶是絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNAD3.3.下列對下列對“比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗結果分析，正確的是：（實驗結果分析，正確的是：（ ）A A、在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫分解最快，、在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫分解最快，是因為是因為2020的肝臟研磨液的濃度高于的肝臟研磨液的濃度高于 3.5 3.5的的FeCl3FeCl3溶液溶液B B、3.53.5的的FeCl3FeCl3對過氧化氫分解速率慢是因為其對過氧化氫分解速率慢是因為其分子摩爾濃度過高，影響了活性的正常發(fā)揮分子摩爾濃度過高，影響了活性的正常發(fā)揮C C、肝臟研磨液中過氧化氫分解速率快，是因為酶、肝臟研磨液中過氧化氫分解速率快，是因為酶的催化效率比一般無機催化劑催