福建省泉州市第十五中学高中生物《第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶》课件 新人教版.ppt

第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 一 酶的作用和本质 一 酶在细胞代谢中的作用1 什么是细胞代谢 2 细胞代谢为什么离不开酶 二 酶的本质1 酶是什么 2 科学家是怎样研究酶的本质的 二 酶的作用条件温和酶的作用需要什么条件 就是活细胞中全部有序的化学变化的总称 细胞代谢 新陈代谢 是细胞生命活动的基础 这些化学反应发生的环境条件是什么 细胞代谢是生命活动的基础 但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质 如过氧化氢 体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄 毛发变白 会加速人体衰老 损害细胞 细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解 过氧化氢酶在肝脏里含量较多 资料 一 酶在细胞代谢中的作用 1 常温下反应2 加热3 fe3 做催化剂4 过氧化氢酶 实验 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 fecl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 反应条件 h2o2浓度 剂量 剂量 气泡产生 o2 卫生香燃烧 对照组 实验组 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 实验前 实验后 讨论 1 与1号试管相比 2号试管出现什么不同的现象 这一现象说明了什么 2 在细胞内 能通过加热来提高反应速率吗 3 3号和4号试管未经加热 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 加热能促进过氧化氢的分解 提高反应速率 fecl3中fe3 和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率 4号试管的反应速率比3号试管快得多 说明过氧化氢酶比fe3 的催化效率高得多 细胞内每时每刻都在进行成百上千的化学反应 需要在常温 常压下高效率地进行 只有酶能够满足这样的要求 所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要 在一个化学反应体系中 反应开始时 反应物分子的平均能量水平较低 为 常态 初态 在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比常态 初态 更高一些的能量 高出的这一部分能量称为 活化能 在一定温度下 1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能 单位j mol 活化能 一 酶在细胞代谢中的作用 思考 1molh2o2由常态变为活跃的状态时需要吸收75kj的热量 这75kj就是每molh2o2的活化能 但加入过氧化氢酶时 h2o2只要吸收29kj的热量就可以转变为活跃的状态 少了的46kj的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢 如果不是由过氧化氢提供的 那么如何解释为何少了46kj的热量呢 酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能 从而使活化分子数增多 反应速度加快 加热 fe3 h2o2酶 为过氧化氢分子提供能量 降低化学反应的活化能 显著降低化学反应的活化能 各条件使反应加快的本质 一 酶在细胞代谢中的作用 a b c 如图abc中 代表正常条件下分子活化能是 代表酶促反应所需活化能是 代表酶所降低的活化能的是 c b a 一 酶在细胞代谢中的作用 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 二 酶本质的探索 巴斯德之前 发酵是纯化学反应 与生命活动无关 巴斯德 微生物学家 发酵与活细胞有关 发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用 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后才能发挥作用 毕希纳 化学家 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 萨姆纳 酶是蛋白质 李比希 化学家 切赫 奥特曼 少数rna也具有生物催化功能 二 酶本质的探索 p82 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数酶是蛋白质 少数是rna 酶的来源 酶的功能 酶的化学成分 酶是活细胞产生的 只能在活细胞中发挥作用吗 酶在细胞内外都能发挥作用 酶的本质 p83 在研究酶性质的过程中 科学家通过整理大量的实验数据 发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍 由上述资料可看出酶具有什么特性 高效性 资料1 二 酶的特性 酸 无机催化剂 既能催化蛋白质的水解 也能催化脂肪 淀粉水解 蛋白酶 有机催化剂 只能催化蛋白质水解 但不能催化脂肪 淀粉等的水解 脲酶只能催化尿素分解 对其他化学反应不起作用 专一性 一种酶只能催化一种或一类化学反应 资料2 口腔里有唾液淀粉酶 为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还存在 由上述资料可看出酶具有什么特性 酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度 一般地 动物体内的酶最适温度在35 40 之间 植物体内的酶最适温度在40 50 之间 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大 温度对酶活性的影响 一般地 动物体内的酶最适ph在6 5 8 0之间 植物体内的酶最适ph在4 5 6 5之间 细菌和真菌体内的酶最适ph差别较大 ph对酶活性的影响 酶促反应速率最快时的环境ph称为该酶促反应的最适ph 人体内酶的最适ph 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 酶适于在0 4 保存 思考 酶的应用 1 下列有关酶的叙述错误的是 a 组成大多数酶的基本单位是氨基酸b 少数的酶是rnac 每种酶都具有高效性 专一性d 酶都具有消化功能 d 2 人在发高烧时 常常不思饮食 其根本原因时 a 消化道内食物尚未消化b 发烧使胃肠蠕动减弱c 体内的食物残渣排出受阻d 高温使酶的活性减弱 d 3 胃蛋白酶进入小肠后就几乎没有了催化作用 主要原因是 a ph不合适b 在胃里发挥了作用 不能再继续起作用了c 被小肠内的物质包裹起来 不能起作用了d 小肠内没有蛋白质可被消化 a 4 用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验 其效果完全相同 这说明