5.1 降低化学反应活化能的酶 .ppt

1、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,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 酶的作用和本质,1.细胞代谢：细胞内一切有序的化学变化 的总称。,细胞代谢是细胞生命活动的基础。,外界一些化学反应的条件,细胞内外的环境： 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,很温和,2.探究实验：比较过氧化氢在不同条件下的分

2、解,(2)实验原理：,过氧化氢在加热或三氯化铁或过氧 化氢酶催化条件下会分解为水和氧气。,(1)实验目的：比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢，了解过氧化氢的作用和 意义。,很少,较少,有复燃,较多,复燃性较强,很多,剧烈燃烧,无复燃,气泡多少,点燃卫生 香检测,(3)实验过程：,(4)实验结论：酶具有催化作用，而且同无机催化剂 相比，酶的催化效率要高得多。,由此看出： 细胞内每时每刻都在进行着成千 上万种化学反应，这些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。,(5)实验设计,a.对照实验：包括实验组和对照组,b.控制变量

3、：,自变量,因变量,无关变量,（保持一致）,很少,较少,不亮,较多,发亮,很多,燃烧猛烈,不亮,气泡多少,卫生香燃烧度,自变量,因变量,因变量,对照组,实验组,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。,（1）活化能:,3.酶在代谢中的作用,（2）酶的作用：酶是一种生物催化剂，其作用机理 是降低化学反应的活化能。,酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能,1.图中AC表示,无催化剂反应进行所需要的活化能,2.BC段表示：,酶催化时反应进行所需要的活化能,3.AB段表示：,在酶催化下，反应所降低的活化能,B在纵轴上向上移动,4.将酶变为无机催化剂,B点该如何改变,在20度测得的过氧化氢

4、分解的活化能,反应所需的活化能越高，反应越难发生。,巴斯德之前,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,毕希纳,萨姆纳,李比希,切郝、奥特曼,二 酶本质的探索,酶的定义：,活细胞产生的,具有生物催化作用的,是,有机物，,其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。,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。,保证了细胞内的化学反应顺利进行，能量供应稳定。,资料一：,1、酶具高效性：,三、酶的特性,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。 蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。 口腔里有唾液淀粉酶能使

5、食物中的淀粉分解成麦芽糖，但不可将肉丝消化。 由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。,资料二：,2、酶具有专一性,（1）含义：每一种酶只能催化 化学反应。,一种或一类,（2）意义：使得细胞代谢能够有条不紊地进行。,加酶洗衣粉的包装袋上往往注明这种洗衣粉的适用温度。人患感冒发烧时，常常会食欲不振。,你由以上现象可以提出什么问题呢？,资料三：,温度会影响酶活性？,PH值和影响酶活性？,最适pH,酶活性受pH影响示意图,酶已失活,不同的酶的最适宜pH值往往不同.,过酸过碱都会使酶失活.,酶的活性与pH值关系:,达到最适pH时,酶的活性最强。,反应速率最快,酶活性受到抑制但未失活,酶已失活,酶的活性

6、与温度关系:,达到最适温度时,酶的活性最强;,高于最适温度后,酶的活性随温度升高而降低;直至失去活性,最适温度,低温不会使酶失活，只是使酶的 活性降低。,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；低温不会使酶结构破坏，只使活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶适于在04保存。,思考,酶为什么这么“娇气”？,因为绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较娇气。,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行。,酶的特性： 具有高效性 具有专一性 作用条件较温和,影响酶促反应速

7、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,酶量一定,2、pH,影响酶的活性,前提：底物充足（底物就是反应物）,底物充足时,酶的专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应,酶的特性,酶的高效性,酶的作用条件较温和,1）需要适宜pH值,2）需要适宜的温度,酶的本质,活细胞产生的具有生物催化作用 的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA,小结,影响酶促反应速率的因素：,温度、pH、酶的浓度、底物浓度,酶的作用,降低化学反应活化能,酶的应用,练习与拓展：,1、现将胃蛋白酶置于

8、PH值为10的溶液中一段时间后，把溶液的PH值逐渐降低，下列有关该酶活性变化的图正确的是（ ）,C,2、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至2.0，保存在370C的水浴锅内。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,A,3.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ） A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力,D,4.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题： （1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍？ （2）使