51降低化学反应活化能的酶2

一一 酶的作用和本质酶的作用和本质细胞代谢细胞代谢细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。酶和细胞代谢有关系吗？酶和细胞代谢有关系吗？酶酶细胞代细胞代谢谢C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OHHH HC CNHNH2 2C OHC OHH H+R R1 1C CNHNH2 2C C H HOOCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HH+H2O2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O +O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶肝脏研磨液肝脏研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察9090左右左右水浴加热水浴加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液（一）酶在细胞代谢中的作用（一）酶在细胞代谢中的作用2 2 浓度2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%9090FeClFeCl3 3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验等量性原则等量性原则单一变量原则单一变量原则等量性原则等量性原则无关变量无关变量1 1、设计原则：、设计原则：实验设计思想实验设计思想2 2、变量的确定：、变量的确定：对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则等量性原则等量性原则 自变量是什么？怎么变？自变量是什么？怎么变？无关变量有哪些？应怎样控制？无关变量有哪些？应怎样控制？因变量是什么？怎么检测？因变量是什么？怎么检测？3 3、结果分析：、结果分析：探究性实验探究性实验验证性实验验证性实验四段法：四段法：4 4、过程描述：、过程描述：取材分组编号。取材分组编号。实验组、对照组的设置。实验组、对照组的设置。培养或其他处理。培养或其他处理。观察和记录。观察和记录。语言语言规范规范、准确准确、简洁简洁!（同无机催化剂相比，酶降低同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高活化能的作用更显著，因而催化效率更高。）。）无机催化剂和酶具有什么异同点？无机催化剂和酶具有什么异同点？正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。在温和的条件下快速进行。(二)酶的本质巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母细胞中的某些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续继续起催化作用起催化作用，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能来源来源本质本质功能功能 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的有机的有机物，其中物，其中绝大多数是蛋白质，少数是绝大多数是蛋白质，少数是RNARNA。酶酶蛋蛋白白质质抗抗体体激素激素载体载体只有具有分泌功能的细胞才能产生酶只有具有分泌功能的细胞才能产生酶人体细胞中的酶有的是从食物中获得，有的细胞合成的人体细胞中的酶有的是从食物中获得，有的细胞合成的一般情况下，活细胞都能产生酶一般情况下，活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质酶在催化过程中不断被消耗酶在催化过程中不断被消耗酶只能在细胞内发挥作用酶只能在细胞内发挥作用酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只是起催化作用酶都是在核糖体上合成的酶都是在核糖体上合成的催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？如何用实验来验证？著呢？如何用实验来验证？请大家回忆上节课请大家回忆上节课HH2 2OO2 2在不同条件下的分解的实验！在不同条件下的分解的实验！3443少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率(活性活性)高得多。高得多。比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率为什么为什么4 4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3 3号试管快得多？号试管快得多？事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。107 1013 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。进行。酶具有高效性的意义：酶具有高效性的意义：上述实验说明了：上述实验说明了：一、酶具有高效性一、酶具有高效性1 1、高效性、高效性 2 2、专一性、专一性生成物的量生成物的量时间时间酶酶无机催化剂无机催化剂无催化剂无催化剂探索淀粉酶对探索淀粉酶对淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖水解的作用水解的作用淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象 结论结论分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色无变化无变化砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用1 1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中约约5min5min加热至加热至100100，约约5min5min加热至加热至6060，约约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响3 3、酶的作用条件较温和、酶的作用条件较温和在最适温度的两侧，反应速率都比较（在最适温度的两侧，反应速率都比较（）较高的温度容易使酶的较高的温度容易使酶的()()遭到破坏，蛋白遭到破坏，蛋白质变性，而失去质变性，而失去()()。每种酶都有自己的每种酶都有自己的低低活性活性最适温度最适温度空间结构空间结构动物：动物：35-4035-40摄氏度摄氏度植物：植物：40-5040-50摄氏度摄氏度细菌、真菌差别较大细菌、真菌差别较大1 1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2 2滴，振荡滴，振荡23min23min试管各加入试管各加入2mL2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2将带火星的卫生香分别放入试管中将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好复燃复燃无明显变化无明显变化探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合的在最适合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高空间结构空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的（在过酸过碱的条件下，都会使酶的（）遭）遭到破坏到破坏,蛋白质（蛋白质（变性变性），酶失去（），酶失去（）。）。活性活性动物体里的酶最适动物体里的酶最适PHPH大多在大多在6.5-8.06.5-8.0之间之间，（但胃蛋白酶为（但胃蛋白酶为1.51.5，胰液中的酶为，胰液中的酶为8-98-9）植物体里的酶最适植物体里的酶最适PHPH大多在大多在4.5-6.54.5-6.5之间之间PH2、PH（P85图图5-4）1、温度（、温度（P85图图5-3）三、三、影响酶作用的因素影响酶作用的因素PH3、酶浓度（底物足够）、酶浓度（底物足够）酶浓度酶浓度反应速率反应速率4、底物浓度（酶量一定）、底物浓度（酶量一定）底物浓度底物浓度反应速率反应速率限制性因素：限制性因素：底物浓度底物浓度限制性因限制性因素：素：酶量酶量底物浓度底物浓度反应速率反应速率酶量为酶量为2酶量为酶量为15、激活剂和抑制剂、激活剂和抑制剂消化腺消化腺消化液消化液消化酶消化酶唾液腺唾液腺唾液唾液唾液淀粉酶唾液淀粉酶胃腺胃腺胃液胃液胃蛋白酶胃蛋白酶肠腺肠腺肠液肠液肠肽酶、肠淀粉酶、肠麦芽糖酶、肠脂肪酶肠肽酶、肠淀粉酶、肠麦芽糖酶、肠脂肪酶胰腺胰腺胰液胰液胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰麦芽糖酶、胰脂肪酶胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰麦芽糖酶、胰脂肪酶淀粉淀粉麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖淀粉酶淀粉酶（唾液、肠、胰）（唾液、肠、胰）麦芽糖酶麦芽糖酶（肠、胰）（肠、胰）脂肪脂肪脂肪微粒脂肪微粒甘油甘油+脂肪酸脂肪酸胆汁胆汁（乳化作用）（乳化作用）脂肪酶脂肪酶（肠、胰）（肠、胰）蛋白质蛋白质多肽多肽氨基酸氨基酸蛋白酶蛋白酶（胃、胰）（胃、胰）肽酶肽酶（肠）（肠）拓展：（补充初中知识）拓展：（补充初中知识）