第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、第第1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶化能的酶第第5章章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用“問(wèn)題探討問(wèn)題探討”問(wèn)（問(wèn)（1）斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？）斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？?）為何要將肉塊放在籠子里？）為何要將肉塊放在籠子里？（2）肉為什么沒(méi)有了？發(fā)生了什么變化？）肉為什么沒(méi)有了？發(fā)生了什么變化？（3）是什么物質(zhì)使肉塊消失了？）是什么物質(zhì)使肉塊消失了？（4）怎樣才能證明你的推測(cè)？）怎樣才能證明你的推測(cè)？來(lái)源來(lái)源功能功能化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的活細(xì)胞產(chǎn)生的催化劑催化劑 酶是酶是活細(xì)胞產(chǎn)生活細(xì)胞產(chǎn)生的具

2、有的具有催化作用催化作用的的有機(jī)物有機(jī)物一一、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì) 活細(xì)胞活細(xì)胞中中全部有序的化學(xué)變化全部有序的化學(xué)變化的的總稱總稱細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝 ( (新陳代謝新陳代謝) ) （是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)）（是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)）這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？常溫常態(tài)的狀態(tài)下常溫常態(tài)的狀態(tài)下、有適合的生物催化劑有適合的生物催化劑酶酶二、酶的作用二、酶的作用步驟步驟試管編號(hào)試管編號(hào) 說(shuō)明說(shuō)明1 12 23 34 4 一一 H H2 2OO2 2 濃度濃度劑量劑量二二劑量劑量結(jié)結(jié)果果氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒結(jié)論結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3

3、%90FeCl3自變量自變量因變量因變量無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量變量變量對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑的酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑的催化作用更顯著。催化作用更顯著。活化能活化能l把分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)把分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能活化能。 （活化能越大，反應(yīng)就越不容易進(jìn)行，反之（活化能越大，反應(yīng)就越不容易進(jìn)行，反之就越容易進(jìn)行。）就越容易進(jìn)行。）l酶降低了活化能，同無(wú)機(jī)催化劑相酶降低了活化能，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。因而催化效率更

4、高。小結(jié)小結(jié)斯帕蘭札尼實(shí)驗(yàn)斯帕蘭札尼實(shí)驗(yàn)胃中的物質(zhì)引起了消化作用胃中的物質(zhì)引起了消化作用酶酶作用作用對(duì)照試驗(yàn)對(duì)照試驗(yàn)降低活化能的作用更顯著，降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。催化效率更高。三、酶的特性三、酶的特性u(píng)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNARNA 。 u生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是由酶催化的。生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)，幾乎都是由酶催化的。酶所催化的反應(yīng)叫酶所催化的反應(yīng)叫酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)中被酶作。酶促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物。經(jīng)反應(yīng)生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。用的物質(zhì)叫

5、做底物。經(jīng)反應(yīng)生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。酶作為生物催化劑，與一般催化劑有相同之處，酶作為生物催化劑，與一般催化劑有相同之處，也有其自身的特點(diǎn)。也有其自身的特點(diǎn)。相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：1、改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗。、改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗。2、只能催化熱力學(xué)允許進(jìn)行的反應(yīng)。、只能催化熱力學(xué)允許進(jìn)行的反應(yīng)。3、加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短打到平衡點(diǎn)、加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短打到平衡點(diǎn)的時(shí)間。的時(shí)間。4，降低活化能，使反應(yīng)速率加快。，降低活化能，使反應(yīng)速率加快。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：1、酶具有高效性、酶具有高效性3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液 比較過(guò)氧化氫酶和比較過(guò)氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率的催

6、化效率事實(shí)上，酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑事實(shí)上，酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的的 倍。倍。107 1013 保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行和能量供應(yīng)的穩(wěn)定進(jìn)行和能量供應(yīng)的穩(wěn)定 。 酶具有高效性的意義：酶具有高效性的意義：淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入加入淀粉酶淀粉酶2 2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入6060左右的熱水中，反應(yīng)左右的熱水中，反應(yīng)5min5min2號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2mL蔗糖蔗糖溶液溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約60水浴水浴2min1號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2mL淀粉淀粉溶液溶液藍(lán)色藍(lán)色無(wú)變化無(wú)變化棕

7、色棕色磚紅色沉淀磚紅色沉淀u每一種酶只能催化每一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)。u細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的 是分不開的。是分不開的。 2 2、酶具有專一性、酶具有專一性一種或一類一種或一類 4000專一性專一性u(píng)目前發(fā)現(xiàn)的酶有目前發(fā)現(xiàn)的酶有 多種多種, ,它們分別催化它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。即：不同的化學(xué)反應(yīng)。即：3、酶具有多樣性、酶具有多樣性 從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一定的條件，比如淀粉酶定的條件，比如淀粉酶60左右最好。左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)證明溫度會(huì)影響酶能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)證明

8、溫度會(huì)影響酶的活性？的活性？1號(hào)試管號(hào)試管淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管號(hào)試管3號(hào)試管號(hào)試管加入加入淀粉酶淀粉酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL淀粉淀粉溶液溶液藍(lán)色藍(lán)色保持保持0冰水中冰水中反應(yīng)約反應(yīng)約5min加熱至加熱至100，反應(yīng)約反應(yīng)約5min加熱至加熱至60，反應(yīng)約反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象藍(lán)色藍(lán)色在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的較高的溫度容易使酶的 遭到破壞遭到破壞而失去而失去 。每種酶都有自己的每種酶都有自己的低低活性活性最適溫度最適溫度空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)1號(hào)試管

9、號(hào)試管過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管號(hào)試管3號(hào)試管號(hào)試管加入過(guò)氧化氫酶加入過(guò)氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL過(guò)氧化氫溶液過(guò)氧化氫溶液無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化pH7pH=12pH2各加入幾滴過(guò)氧化氫酶溶液，各加入幾滴過(guò)氧化氫酶溶液，23min后后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中復(fù)燃復(fù)燃無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化2 2號(hào)試管號(hào)試管過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶在最適合的在最適合的pH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)在過(guò)酸過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶的在過(guò)酸過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶的 遭到破壞而失去遭到破壞而失去 ?；钚曰钚訮H 高溫、低溫、過(guò)酸和

10、過(guò)堿對(duì)酶活性高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？的影響其本質(zhì)相同嗎？4、作用條件溫和、作用條件溫和酶的特性：酶的特性：1、具有高效性、具有高效性2、具有專一性、具有專一性3、具有多樣性、具有多樣性4、作用條件較溫和、作用條件較溫和 要有合適的溫度要有合適的溫度 要有合適的要有合適的pHpH總結(jié)：總結(jié)：思考：思考：因?yàn)闇囟葘?duì)淀粉酶活性的影響較大，因?yàn)闇囟葘?duì)淀粉酶活性的影響較大，pHpH對(duì)過(guò)氧化對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響較大。這樣做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象才明顯。氫酶的影響較大。這樣做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象才明顯。酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶的濃度酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率底物濃度底物濃度酶量一定酶量一定課堂練習(xí)

11、：課堂練習(xí)：1.人在發(fā)高燒時(shí)，常常食欲大減，最根本的原因是人在發(fā)高燒時(shí)，常常食欲大減，最根本的原因是 A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （ ） B.B.胃沒(méi)有排空胃沒(méi)有排空C.C.體溫超過(guò)合適溫度，消化酶的活性下降體溫超過(guò)合適溫度，消化酶的活性下降D.D.吃藥使人沒(méi)有了胃口吃藥使人沒(méi)有了胃口 2.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用，胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用，主要原因是（主要原因是（ ）A.pHA.pH不適合不適合B.B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來(lái)，所以起不到催化作用被小腸中的物質(zhì)包裹起來(lái)，所以起不到催化作用D.D.小腸中沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化小腸中沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化CA3.能夠使唾液淀粉酶水解的是（能夠使唾液淀粉酶水解的是（ ）A.A.淀粉酶淀粉酶 B.B.脂肪酶脂肪酶C.C.蛋白酶蛋白酶 D.D.肽酶肽酶 4.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是關(guān)于酶的特性，下列表述