降低化学反应活化能的酶

1、 第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O) +OO) +O2 2光能光能 酶酶 C C6 6H H1212O O6 6+ +6H6H2 2O O+ +O O2 2 6CO 6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量氧气氧气酶酶 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质酶酶缩合脱水缩合脱水细胞中每时每刻都进行着许多细胞中每时每刻都进行着许多化学反应化学反应的统称。的统称。一酶的作用和本质一酶的作用和本质叶绿体叶绿体线粒体线粒体核糖体核糖体一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在

2、细胞代谢中的作用2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶鸡肝研磨液（过氧化氢酶）鸡肝研磨液（过氧化氢酶）加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeCl3溶液溶液1 1 细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中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，如也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢过氧化氢。 体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变白白 ，会加速人体衰老，损害细胞。，会加速

3、人体衰老，损害细胞。 细胞中的细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解. .过氧化氢酶在过氧化氢酶在肝脏肝脏里含量较多。里含量较多。资料：资料： 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样一样反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量 2 22 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡

4、产生卫生香燃烧卫生香燃烧对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组 实验前带火星卫生香 实验后1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不同的现象？这一现象说号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？明了什么？2 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？4 4、3 3号与号与4 4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为号相比，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

5、重要？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加热能促进过氧化氢的分解, ,提高反应速率提高反应速率FeCl3中中Fe3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快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过氧化氢分解的速率4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3号试管快得多。说明号试管快得多。说明过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行成百上千的。细胞内每时每刻都在进行成百上千的化学反应化学反应, 需要在需要在常温、常压常温、常压下下高效率高效率地进行，只有酶能够满地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内

6、化学反应的顺利进行至关足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。重要。变量：变量：实验过程中可以变化的因素。实验过程中可以变化的因素。自变量自变量：因变量因变量：人为改变的变量。人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：无关变量：对照实验：对照实验：除了一个因素以外，其余因除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。素都保持不变的实验。对照组对照组：实验组实验组：除自变量以外，实验过程中可能还除自变量以外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，造成影响，实验设计原则实验设计原则: :对

7、照原则对照原则 单一变量原则单一变量原则 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各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：为过氧化氢分子提供为过氧化氢分子提供能量能量降低降低化学反应的化学反应的活化能活化能显著降低显著降低化学反应的化学反应的活化能活化能abc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 。Cba一、酶在细胞代谢中的作用 正是由于正是由于酶酶的的催化作用催化作用，细胞代谢才，细胞代谢才能在能在温和温和的条件下快速进行。的条件下快速进行。？酶的本质酶的本质巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动

8、无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德(微生物学家）微生物学家）发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些物细胞中的某些物质质，但这些物质只有在酵母细，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后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继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希（化学家）（化学家）切赫、奥特曼切赫、奥特曼

9、少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能二、酶本质的探索酶是酶是活细胞活细胞产生产生的具有的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，少数是其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNARNA。酶的来源酶的来源酶的功能酶的功能酶的化学成分酶的化学成分酶是酶是活细胞活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？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在细胞内外都能发挥作用化学本质化学本质合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能作用原理作用原理多数蛋白质少数RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）活细胞都能产生酶生物催化作用显著降低化

10、学反应的活化能酶与无机催化剂的相同点1改变反应速度，本身不被消耗。2只能催化能发生的反应。3加快反应速度，缩短达到平衡的时间，但不能 改变平衡点。 酶的催化作用图解酶的催化作用图解底物底物酶酶降解反应降解反应产物产物思考思考1：酶的催化效率是如此的高效，那么酶是：酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是就是万能的了？就一种酶是不是就可以催不是就是万能的了？就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？化所有的化学反应了呢？思考思考2：口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝：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里的肉丝两天后还没被消化?原来酶还有原来酶还有专一性专一性我们知道口腔温

11、度和体温差不多，而当我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？功能，你能给出合理的解释吗？唾液的唾液的PH为为6.27.4,胃液的胃液的PH为为0.91.5PH值值也可影响也可影响酶的活性酶的活性4 影响酶活性的因素4.1 PH曲线分析： 在在一定一定PH内，化内，化学反应速度学反应速度随着随着PH的的升高而加快升高而加快。在。在最适最适PH下酶的活性最高，下酶的活性最高，超过最适超过最适PH酶的活性酶的活性降低降低，过酸或过碱酶，过酸

12、或过碱酶失活失活 我们知道人发高烧时都会胃口不好，不我们知道人发高烧时都会胃口不好，不想吃东西，浑身乏力，你能给出合理的想吃东西，浑身乏力，你能给出合理的解释吗？解释吗？温度也可影响酶的活性温度也可影响酶的活性4 影响酶活性的因素曲线分析： 在在一定温度一定温度内，化内，化学反应速度学反应速度随着温度随着温度的升高而加快的升高而加快。在。在最最适温度适温度下酶的活性下酶的活性最最高高，温度升高温度升高酶的活酶的活性性降低降低。高温使酶失。高温使酶失活，低温不会使酶失活，低温不会使酶失活。只是活性受到抑活。只是活性受到抑制。制。 4.2 温度图5-4 酶活性受温度影响示意图最适温度温度酶的特性1

13、高效性2专一性3需要温和的条件（过酸，过碱或高温都会使酶失活；低温会抑制酶的活性）用淀粉酶探究温度对酶活性的影响1 取试管A1 A 2 A3 A4 A5 分别装2ml可溶性淀粉。取试管B1 B2 B3 B4 B5分别装1ml的淀粉酶溶液。2 取5个烧杯分别装 20 40 60 80 100度的水。3 把 A1 B1分别放在0度的水中保持5分钟，其余4组放在其它 温度的水中保持5分钟。4 把B1淀粉酶溶液倒进A1可溶性淀粉中，震荡后保持该温度 5分钟，其它组类似。5 分别向A1 A 2 A3 A4 A5 中加碘液并观察记录颜色变化。 问题1 能否先把酶放进底物再放进不同温度的水中? 2能否用过氧

14、化氢酶探究温度对酶活性的影响? 3本实验能用斐林试剂鉴定吗?用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响1 取试管A1 A 2 A3 A4 A5 分别装2ml过氧化氢。2 取试管B1 B2B3 B4 B5分别装1ml的过氧化氢酶。然后 把这些酶用 CL或氢氧化钠分别调成 PH分别为3 5 7 9 113 把B1中的酶倒入A1过氧化氢中，其它类似。4 比较各试管中气体的产生速率。 问题 用淀粉酶探究PH对酶活性的影响时不能用碘液来鉴定可用斐林试剂鉴定。为什么？ 碘液会和氢氧化钠发生反应。1.酶的基本组成单位是（酶的基本组成单位是（ ） A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或

15、或C练习练习D2.下列关于酶的叙述，正确的是下列关于酶的叙述，正确的是()A酶提供化学反应所必需的能量酶提供化学反应所必需的能量B酶既可来自食物，也可来自体内物质的酶既可来自食物，也可来自体内物质的转化转化C酶只能催化细胞内的化学反应酶只能催化细胞内的化学反应D绝大多数酶是蛋白质，少数酶是绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNAD3.3.下列对下列对“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”实验结果分析，正确的是：（实验结果分析，正确的是：（ ）A A、在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，、在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢分解最快，是因为是因为2020的肝脏研磨液的浓度高于的肝脏研磨液的浓度高于 3.5 3.5的的FeCl3FeCl3溶液溶液B B、3.53.5的的FeCl3FeCl3对过氧化氢分解速率慢是因为其对过氧化氢分解速率慢是因为其分子摩尔浓度过高，影响了活性的正常发挥分子摩尔浓度过高，影响了活性的正常发挥C C、肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶、肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂催