第一节 降低化学反应活化能的酶.ppt

第五章细胞的能量供应和利用 食物进入人体内发生了怎样的变化 细胞作为一个基本的生命系统 只有不断的输入能量 才能维持生命现象的有序性 肉块为什么会消失 思考 什么物质使肉块消失了 材料3 1822年 美国外科医生博蒙特为19岁的法籍加拿大人圣马丁治疗枪伤 在圣马丁的胃部和体表之间遗留下了一个永久性的瘘管 吃饭后会有液体从瘘管中流出来 他请圣马丁住在家中 从瘘管中吸取胃液 观察它对各种食物的作用 这一试验历时11年 他证明了食物在胃里是经过化学作用而被消化的 材料4 1836年 德国科学家施旺把氯化汞加到胃液里 沉淀出一种白色粉末 经过提炼得到了一种浓度非常高的消化液 他把这个能消化肉的沉淀物称作 胃蛋白酶 这是第一个从动物组织中提取制备的酶 发酵是由于酵母细胞的存在 没有活细胞的参与 这些物质在酵母细胞死亡并裂解后 引起发酵的是酵母细胞中的物质 才能发挥作用 糖类是不可能变成酒精的 巴斯德 李比希 毕希纳的实验 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 从刀豆种子中提取到脲酶 证明脲酶是蛋白质 萨姆纳 材料5 探究酶的本质是什么 1926年 美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶 并通过化学试验证实脲酶是一种蛋白质 到了20世纪30年代 科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶 并且指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 材料6 20世纪80年代以来 美国科学家切赫和奥特曼提出了一种叫做rnasep的酶 这种酶是由20 的蛋白质和80 的rna组成的 他们将这种酶中的蛋白质除去 并提高mg2 的浓度 留下来的rna仍然具有催化作用 这一研究成果荣获了1984年诺贝尔生理学奖酶的本质 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数是蛋白质 少数为rna 细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应 统称为细胞代谢 思考 化学中我们要想使一个化学反应顺利进行 可以怎样 加热 催化剂 一酶的作用 叶绿体 线粒体 核糖体 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 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 卫生香燃烧 对照组 实验组 实验 4号 过氧化氢酶比fe3 的催化效率高的多 气泡多 加热能促进过氧化氢分解 不能 温度过高会造成生物的细胞死亡 fe3 和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解 起催化作用 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称为活化能 酶为什么能催化生物化学反应 加热为什么能加快化学反应 20 测得h2o2分解的活化能 各条件使反应加快的本质 加热 fe3 酶 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 更显著地降低化学反应的活化能 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 酶在细胞代谢中的作用 1mol过氧化氢酶5 106molh2o21mol离子铁6 10 4molh2o2 高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍 酸既能催化蛋白质的水解 也能催化脂肪 淀粉水解 蛋白酶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 口腔里有唾液淀粉酶 为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化 由上述资料可看出酶具有什么特性 ph对酶活性的影响 过氧化氢 蒸馏水1ml naoh1ml hcl1ml 2ml 2ml 2ml 大量 轻轻摇匀混合 放置2 3min 复燃 不复燃 不复燃 过氧化氢酶在中性条件中活性最强 少量 少量 一般地 动物体内的酶最适ph在6 5 8 0之间 植物体内的酶最适温度在4 5 6 5之间 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大 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 温度对酶活性的影响 冰水中 37 水浴 沸水浴 放置2min 1ml 1ml 1ml 1滴 1滴 1滴 摇匀混合 放置反应5min 变蓝 变蓝 不变蓝 淀粉酶在37 中活性最强 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 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 本节课小结 1 酶在细胞代谢中的作用 降低化学反应活化能 是生物催化剂 同无机催化剂相比 催化效率更高 2 酶的本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 3 酶的定义 酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物 4 酶具有高效性和专一性 其催化的化学反应是在比较温和的条件下进行 酶的应用 果胶酶能分解果肉细胞壁中的果胶 提高果汁产量 使果汁变得清亮 含酶牙膏可以分解细菌 使我们牙齿亮洁 口气清新 加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力 1 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 这说明酶具有 a 专一性b 多样性c 高效性d 多变性 2 能水解脂肪酶的酶是a 淀粉酶b 蛋白酶c 脂肪酶d 麦芽糖酶 c b 3 将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟 再放在37 的恒温水浴中 酶的催化效率前后变化是a 不断降低b 先升后降c 先降后升d 没有变化 d 4 选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同的条件下分解的实验 是因为新鲜的肝脏中 a 含fe离子多b 含酶的种类多c 温度高d 过氧化氢酶多且活性高 d a 胶态铂催化效率最高b 没有催化剂 过氧化氢不能分解c 过氧化氢酶降低了过氧化氢分解的活化能d 活化能就是化学反应所需的能量 5 根据下表内容判断 下列说法中正确的是 在20 测得的过氧化氢分解的活化能 c 思考 1 用加酶洗衣粉洗衣服时 水洗衣效果好 a 热b 温c 冷 b 2 人患感冒发烧时 常常不想饮食 其原因是什么 体温升高 消化酶活性降低 酶需要适宜的温度 低温会降低酶的活性 但不破坏酶的分子结构 温度适宜时 酶的活性会恢复 则细胞代谢即可恢复 3 细胞采取冷冻方式保存较长时间后还可复活 为什么 问题 1 唾液淀粉酶随食物进入胃内 能否继续将淀粉分解为麦芽糖 否 胃液ph在2左右 会使唾液淀粉酶失活并被胃蛋白酶水解