降低化學反應活化能的酶

1、第5章 細胞的能量供應和利用降低化學反應活化能的酶細胞的能量通貨ATPATP的主要來源細胞呼吸能量之源光與光合作用第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶本節(jié)聚集：1.細胞代謝為什么離不開酶？2.酶是什么？3.科學家是怎樣研究酶的本質的？問題探討討論：1.1783年斯巴蘭讓尼的實驗要解決什么問題？2.是什么物質使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測？一、酶的作用和本質： 1.酶在細胞代謝中的作用：用簡單的實驗證明酶的催化效率：2 H2O2 2 H2O + O21.常溫 2.加熱 3.FeCl3 4.加肝液說明：1、加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率；2、FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶

2、都能加快過氧化氫分解的速率；3、過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多； 細胞內每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應，這些化學反應需要在常溫、常壓下高效率地進行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細胞內化學反應的順利進行至關重要。酶憑什么能擔此大任？提高化學反應速率的途徑：(1) 用加熱或光照給反應體系提供能量。(2) 使用催化劑。 那么，為什么使用催化劑可以提高反應速率呢？思考：1mol H2O2由常態(tài)變?yōu)榛钴S的狀態(tài)時需要吸收75 KJ的熱量，這75 KJ就是每mol H2O2的活化能。但加入過氧化氫酶時，H2O2只要吸收29 KJ的熱量就可以轉變?yōu)榛钴S的狀態(tài)。少了的46 KJ的熱量是不是

3、由過氧化氫酶提供的呢？如果不是由過氧化氫提供的，那么如何解釋為何少了46 KJ的熱量呢？活化能： 在一個化學反應體系中，反應開始時，反應物分子的平均能量水平較低，為“初態(tài)”。在反應的任何一瞬間反應物中都有一部分分子具有了比初態(tài)更高一些的能量，高出的這一部分能量稱為“活化能” 在一定溫度下，1mol反應底物全部進入活化態(tài)所需要的自由能就是該反應底物的活化能。單位J/mol 酶和一般催化劑的作用就是降低化學反應所需的活化能，從而使活化分子數增多，反應速度加快。酶的催化機理是降低活化能分子初態(tài)活化能活躍狀態(tài)2.作用機理：討論：1、巴斯德他李比希的觀點，各有什么積極意義？各有什么局限？2、他們之間的爭

4、論對于后人進一步研究酶的本質起到了什么作用？3、從畢希納的實驗可以得出什么結論？4、薩姆納歷時9年證明脲酶是蛋白質，并獲諾貝爾獎。你認為他成功的原因是什么？5、請給酶下一個完整的定義。1.巴斯德認為發(fā)酵與活細胞有關是合理的，但是認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質在起作用是不正確的；李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質是合理的，但是認為這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。2. 巴斯德是微生物學家，特別強調生物體或細胞的作用；李比希是化學家，傾向于從化學的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標集中在他們爭論的焦點上，使科學研究更加有的放矢。3.畢希納的實驗

5、說明，酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。4.薩姆納歷時9年用正確的科學方法，堅持不懈、百折不撓的科學精神，將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質。正由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和條件下快速進行。相同點：改變化學反應速率，本身不被消耗。加快化學反應速率，縮短達到化學反應平衡的時間，但不改變平衡點。降低活化能，使速率加快。酶的催化作用和無機催化劑的比較 酶所催化的反應叫酶促反應。酶促反應中被酶作用的物質叫做底物，經反應生產的物質叫做產物。酶的特性 高效性：催化效率很高，大大提高反應速率 專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相關的化合物 多樣性：種類繁多 易變性：容易被高溫、強酸、強堿等破壞 反應條件較溫和：探究：影響酶活性的條件實驗材料： 2淀粉酶溶液、20肝臟研磨液、3可溶性淀粉溶液、體積分數為30的過氧化氫溶液、5 HCl、5 NaOH、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑實