科学·技术·社会　酶为生活添姿彩

第5章细胞的能量供应和利用,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。,缩合酶,第1节降低化学反应活化能的酶,讨论一：这个实验要解决什么问题？,讨论二：是什么物质使肉块消失了？,讨论三：怎样才能证明你的推测？,鸟类的胃是否只有物理性消化没有化学性消化。,是胃内的化学物质将肉块分解了。,收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。,一、酶的本质,阅读课本81-82页“资料分析”：2min找出每一位科学家的研究背景、过程、结论及贡献,巴斯德之前,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,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,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,脲酶是蛋白质,李比希,切赫、奥特曼,少数RNA也具有生物催化功能,来源,二、酶的概念,本质,功能,过氧化氢酶,三、酶在细胞代谢中的作用,1、你想研究H2O2在哪些条件下的分解？,2、实验组如何设置？对照组如何设置？,3、怎样观察实验结果？,4、可能存在哪些干扰因素影响实验结果？,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,肝脏研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样。酶的催化效率最高。,反应条件,对照组,实验组,10,现象解释：,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能,加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。,酶的催化机理降低反应活化能,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。,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,催化效率更高,分析实验结果：,四、酶的特性,1、酶具有高效性,酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍,请用坐标曲线图表示酶的高效性,未加酶,时间,生成物的量,每一种酶只能催化一种或一类化学反应。,四、酶的特性,2、酶具有专一性,思考：怎样设计实验验证酶具有专一性？,方案一：同一种酶+不同底物方案二：同一底物+不同的酶,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。,验证淀粉酶的专一性,小知识,酶的专一性的机理,酶对于它所作用的反应物有着严格的选择,它只能催化反应物的结构与自身空间结构相匹配的反应，就如同一把钥匙配一把锁一样,这就是锁和钥匙学说。,在最适宜温度下，酶的活性最高，较低的温度会使酶的活性都会明显降低，较高的温度容易使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。,酶的催化作用需要适宜的温度,在最适宜的pH值下，酶的活性最高，在过酸或过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。,酶的催化作用需要适宜的pH值,四、酶的特性,3、酶的催化作用需要适宜的条件,1）需要适宜的温度,2）需要适宜的pH值,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。,四、酶的特性,酶的专一性,每一种酶只能催化一种化合物或一类化合