降低化学反应活化能的酶.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,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。,在人体温和条件下，如何快速的进行化学反应呢？,思考,实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解,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,90,2滴FeCl3溶液,2滴新鲜肝脏研磨液,不明显,少量,较多,大量,不复燃,不复燃,变亮,复燃,反应条件,H2O2浓度,剂量,气泡产生,卫生香燃烧,实验,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。,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,同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。,活化能,加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道,加热加压相当于给汽车加大油门,催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。,一、酶在细胞代谢中的作用,作用：催化作用本质：降低化学反应的活化能,疑问：,酶究竟是什么呢？,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,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,二、酶的本质,为什么毕希纳没能确定酶的化学本质？,巴斯德和李比希观点的比较,18221895（法国）微生物学家通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精,18031873（德国）化学家通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应结论:在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用,对比,毕希纳的实验说明，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。,酵母细胞研磨,加水搅拌,加压过滤,不含活细胞的提取液,加入葡萄糖,过程：,现象：冒出气泡,毕希纳的研究过程,结论：绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。,三、酶(Enzyme)的概念:,绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA.,酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。,1、高效性,酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍,四、酶的特性,2、专一性,每一种酶只能催化一种或一类化学反应,加入淀粉酶2mL，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，保温5min,2mL蔗糖溶液,加斐林试剂,振荡,水浴加热2min,2mL淀粉溶液,砖红色沉淀,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,蓝色,“锁和钥匙”模型,3、酶的作用条件较温和,细胞中几乎所有的化学反应都由酶来催化，酶对化学反应的催化效率称为。,酶的活性,实验结论：会影响酶的活性，酶的活性有一定的最适温度范围。(2)探究pH对酶活性的影响实验原理：H2O2分解产生氧气和水。H2O2酶可加快H2O2的分解，在短时间内产生大量氧气。,温度,实验步骤：,实验结论：会影响酶的活性，酶的活性有一定的最适pH范围。思维激活3可以用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响吗？提示不能。因H2O2在加热条件下会分解。,pH,酶活性受温度影响示意图,酶活性受pH影响示意图,在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；,达到最适温度时，酶的活性最高；,超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。,酶活性受温度影响示意图,温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活,在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；,达到最适pH时，酶的活性最高；,超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。,过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活,酶活性受pH影响示意图,本