酶的作用和本质上.ppt

第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低反应活化能的酶,200多年以前,人们认为鸟类的胃只能磨碎食物,不能分解食物中的有机物,也就是说鸟类的胃只有物理性消化,没有化学性消化.,1773年,意大利科学家斯帕兰轧尼做了一个巧妙的实验:将肉块(瘦肉)放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去.10小时后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了.,？讨论： 1.金属笼作用？ 2. 是什么物质使肉块消失了？ 3.这个实验需要解决什么问题？,4.怎样才能证明 你的推测,一.酶在细胞代谢中的作用: 1.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验,细胞代谢:细胞中每时每刻都在进行的许多化学反应.,1.目的要求,（一）实验： 比较过氧化氢在不同条件下的分解,2、材料用具,4.方法步骤,较少,较多,较亮,很多,很亮,过氧化氢在不同条件下的分解,极少,过氧化氢在不同条件下的分解,讨论:p79 1.与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么? 2.在细胞内能通过加热提高反应速率吗? 3.3号和4号未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么? 4.3号与4号相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?,3.控制变量和对照实验 （1）控制变量 自变量 因变量 无关变量 （2）对照实验,（一）实验： 比较过氧化氢在不同条件下的分解,实验组,对照组,无关变量,因变量,自变量,实验过程的理论分析,过氧化氢分解速度,加入试剂的量;实验室的温度;H2O2的浓度等.,1号试管,2,3,4号试管,2号:90度水浴加热 3号:加入3.5%的氯化铁溶液 4号:加入20%肝脏研磨液,2.,2.酶在细胞代谢中的作用:,降低化学反应活化能,催化化学反应的进行,使细胞代谢在温和条件下快速进行，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： 分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量,酶降低化学反应活化能,酶降低化学反应活化能,酶是生物催化剂，与化学上的催化剂催化效率相同吗？,相同点：都能催化化学反应，都能提高反应的速度，缩短反应时间，但是，不能改变反应的平衡位点,二.酶的本质,酶的本质,巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞,他的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李毕希的观点呢?,毕希纳实验示意图,从中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?,酶的本质,酶的本质,萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质,并因此获得诺贝尔奖.你认为他成功的主要原因是什么?,巴斯德之前,巴斯德,李比希,毕希纳,萨姆纳,发酵是纯化学反应,与生命活动无关,发酵是由于酵母细胞的存在,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的,引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解以后才能发挥作用.,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用,就象在活酵母细胞中一样.,提取并证明脲酶是蛋白质,一、酶的发现：,2.1836年,德国科学家施旺从胃液中提取到消化蛋白质的物质.,3.1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶,并证明它是一种蛋白质.,1.1773年,意大利科学家斯帕兰轧尼 通过研究鹰胃对肉块消化实验,得出了胃具有化学性消化的功能.,5.20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用.,4.20世纪30年代,科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶,并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质.,酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质.,请给酶下一个较完整的定义.,巩固练习,1.在本实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（ ） A.利于过氧化氢酶的释放 B提高过氧化氢酶的活性 C保护过氧化氢酶 D降低过氧化氢酶的活性 2.选用新鲜肝脏做实验，是因为肝脏中（ ） A含过氧化氢酶多 B含过氧化氢酶但易挥发 C含过氧化氢酶多且活性强 D含酶的种类很多 3.酶的作用：,酶(Enzyme)是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物.,二.酶的概念：,1.所有的活细胞都能产生酶.,2.合成受基因控制,有些在细胞内起作用,有些在细胞外起作用.,3.高效性,专一性.,砖红,无砖红,无砖红,不变蓝,蓝色,蓝色,小结：酶的特性,酶的高效性,酶的专一性,每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应,酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍,酶的作用条件较温和,要有合适的温度 要有合适的 P H,讨论,1、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？,2、 pH对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸？为什么？,防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响实验效果。,不能，这样可能在改变溶液pH之前淀粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。,二定义 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 由活细胞产生 催化性质： A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能，提高化学反应速度。相关实验 B.反应前后酶的性质和数量没有变化。 C.在一定条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，而酶本身并不发生变化。 只改变反应速度，不改变化学平衡位点。,下表是验证唾液淀粉酶水解淀粉形成麦芽糖的专一性的实验设计。请回答,（1）写出表中 的剂量值： - - - （2）写出各试管中的实验现象1- 2- （3）各试管为什么必须置于37 环境中？,1,4,砖红色,无,练习：,图中A、B、C三图依次表示酶浓度一定时 ，反应速度和反应物浓度、温度、PH值的关系。请据图回答下列问题： （1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是 （2）图B中，a点所对应的温度是 （3）图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是 （4）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12和75 水浴锅中，20min中后取出转入37 的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为： 甲， 乙 。,受反应液中酶浓度的限制（或酶的数量不足）,酶反应的最适温度,温度升高使酶活性下降,速度加快,无催化反应,（5）图C 表示了催化反应的速率变化曲线。 A、唾液淀粉酶 B、胃蛋白酶 C、胰蛋白酶 D、植物淀粉酶 2、在测定胃蛋白酶的活性时，将溶液的PH值由10降到2的过程， 胃蛋白酶活性将 （ ） A、不断上升 B、没有变化 C、先升后降 D、先降后升 3、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整PH值至2.0，保存与37 的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是 （ ） A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B、唾液淀粉酶、 麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 C、唾液淀粉酶、 胃蛋白酶、多肽、水 D、唾液淀粉酶、 淀粉 、胃蛋白酶、 水,C,B,A,实验设计： 探索PH对淀粉酶活性的影响 实验原理：淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦