第1节+降低反应活化能的酶

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第5章第,1,节,降低化学反应活化能的酶,必修一,一 酶的作用和本质,1.,这个实验要解决什么问题？,斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用,2.,是什么物质使肉块消失了？,鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化。,胃内的,化学物质将肉块分解了。,一些化学反应的条件,MnO,2,浓H,2,SO,4,CH,3,CH,2,OH+CH,3,COOH,CH,3,COOCH,2,CH,3,+H,2,O,2KClO,3,2KCl +3O,2,乙醇,醋酸,乙酸乙酯,一般化学反应的条件,Fe,Br,2,Br,HBr,水浴,（1）高温（2）高压,（3）强酸（4）强碱（5）催化剂,在化学反应里,能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化,的物质叫做,。,催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡,催化剂,细胞内外的环境,是很温和的,1.常温,2.常压,3.水溶液环境,4,.,pH,接近中性,细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？,在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂,酶,一,.,酶的作用,细胞代谢：,细胞每时每刻都进行着许多化学反应。,细胞代谢离不开,降低化学反应活化能的,酶。,活化能,分子从,常态,变为容易发生化学反应的,活跃状态所需要的能量。,常态：常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，此时原子处于稳定状态。,活跃状态就是激发态。,激发态：微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基态跃迁到激发态。,加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道,催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性,酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。,巴斯德 和 李比希 观点的比较,18221895,（法国）,微生物学家,通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌,结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精,18031873,（德国）,化学家,通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应,结论,:,在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用,对比,酶,本质的探索,结论：,1.,巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。,2.,李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。,3.,人物,巴斯德,李比希,合理性,认为发酵与活细胞有关,引起发酵的是细胞中的某些物质,局限性,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用,这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。,酵母细胞研磨,加水搅拌,加压过滤,含酵母细胞的提取液,加入葡萄糖,过程,：,现象,：冒出气泡,4.,请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以,得出什么结论？,1773,年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验,1836,年法国科学家施旺提取胃液实验,1926,年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验,20,C80th,美国科学家切赫和奥特曼发现少数,RNA,也有催化功能,关于酶本质的探究,酶的化学成分,酶的来源,酶的功能,酶是一类生物催化剂,活细胞,产生的,具有生物催化作用,的,是,有机物,。,蛋白质是酶吗？,一类,大部分酶是蛋白质，也有少数是,RNA。,二,、酶的本质,什么是酶？,二、酶的特性,1,、酶具有高效性,3,4,4,3,少量肝脏,研磨液,说明过氧化氢酶比,Fe,3+,的催化效率高得多。,比较过氧化氢酶和,Fe,3+,的催化效率,为什么,4,号试管的反应速率比3号试管快得多？,酶的具有,高效性,事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的,倍。,10,7,10,13,酶的高效性保证了细胞内,化学反应的顺利进行,能量供应的稳定,酶具有高效性的意义：,上述实验说明了：,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。,现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你有怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？,淀粉溶液,蔗糖溶液,实验步骤,一,二,三,实验现象,结论,加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5,min,2号试管中加入2,mL,蔗糖溶液,加入斐林试剂,振荡,约60水浴2,min,1号试管中加入2,mL,淀粉溶液,无变化,砖红色沉淀,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,每一种酶只能催化,化学反应。,细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的,是分不开的。,2,、酶具有专,一,性,一种或一类,4000,专一性,目前发现的酶有,多种,它们分别催化不同,的化学反应。,酶活性：酶对化学反应的催化效率。,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 遭到破坏而失去 。,每种酶都有自己的,低,活性,最适温度,空间结构,过氧化氢酶,在最适合的,pH,下，,酶的活性,最高,空间结构,在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而失去 。,活性,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？,不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,3.如果实验失败了，应该怎样做？,检查实验步骤是否出错，重复实验。,思考：,1.课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧,化氢酶探究,pH,对酶活性的影响，为什么？,因为温度对淀粉酶活性的影响较大，,pH,对过氧化氢酶的,影响较大。这样做实验的现象才明显。,2.在测定淀粉酶的专一性时，为什么要用到蔗糖溶液？,设置对照实验。,酶的特性：,1具有高效性,2具有专一性,作用条件较温和,1要有合适的温度,2要有合适的,pH,总结：,比较过氧化氢酶和,Fe,3,的催化效率,淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,温度对淀粉酶活性的影响,pH,对过氧化氢酶活性的影响,影响酶促反应速率的因素：,1,、温度,3,、酶的浓度：,反应速率随,酶浓度的升高而加快。,4,、底物浓度：,在一定浓度,范围内，反应速率随浓,度的升高而加快，但达,到一定浓度，反应速率,不再变化,酶促反应速率,酶的浓度,酶促反应速率,底物浓度,酶量一定,2、,pH,5.激活剂和抑制剂,