第五章--细胞的能量供应和利用(2)学习资料

1、第五章-细胞的能量供应和利用(2)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 本节聚集：本节聚集： 1. 1.细胞代谢为什么离不开酶？细胞代谢为什么离不开酶？ 2.2.酶是什么？酶是什么？ 3.3.科学家是怎样研究酶的本质科学家是怎样研究酶的本质的？的？什么是细胞代谢？什么是细胞代谢？细胞中每时每刻都进行着许多化细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为学反应，统称为细胞代谢细胞代谢。 1. 1.常温常温 2.2.加热加热 3.FeCl3.FeCl3 3 4.4.加肝液加肝液一、酶的作用和本质：一、酶的作用和本质：1. 1.酶在细胞代谢中的作用：酶在细胞代谢中的作用：2 H2O

2、2过氧化氢酶实验Fe3 / 高温3144329090温水温水HH2 2OO2 2肝液肝液FeClFeCl3 32 H2O + O22 22 2 浓浓度度2ml2ml 常温常温 FeCl FeCl3 3 肝脏研肝脏研 磨液磨液变量变量自变量自变量无关变无关变量量因变量因变量y=k.x对照组对照组实验组实验组对照试验对照试验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( (酶的催化具有高效性酶的催化具有高效性) )我来回我来回答！答！我来回我来回答！答！我来回我来回答！答！1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不号试管出现什么不同的现象？这一现

3、象说明什么？同的现象？这一现象说明什么？2 2、3 3号试管和号试管和4 4号试管未经加热，也有大号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？量气泡产生，这说明了什么？3 3、3 3号试管和号试管和4 4号试管相比，那支试管反号试管相比，那支试管反应速率快应速率快? ?这说明什么？这说明什么？1. 1.产生气泡，说明加热能促进产生气泡，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速过氧化氢的分解，提高反应速率。率。想一想想一想：为什么？为什么？返回 2 2、说明催化剂、说明催化剂FeClFeCl3 3和过氧化氢酶，和过氧化氢酶，都能促进过氧化氢的分解，并且催都能促进过氧化氢的分解，并且催化效率较

4、加热高。化效率较加热高。想一想：它们加想一想：它们加快化学反应速率快化学反应速率的本质是什么呢？的本质是什么呢？返回 3 3、 4 4号试管反应速率快，说明过号试管反应速率快，说明过氧化氢酶比氧化氢酶比FeClFeCl3 3催化效率高，酶催化效率高，酶是一种高效催化剂。是一种高效催化剂。同无机催化剂相比，酶同无机催化剂相比，酶（enzymeenzyme）降低活化能的作）降低活化能的作用更显著，因而催化效率更用更显著，因而催化效率更高。高。想一想：酶催化想一想：酶催化的机理是什么？的机理是什么？加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。分子从常态转变

5、为容易发生化学反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应的活跃状态所需要的能量称为活活化能化能（activation energyactivation energy）。返回常态分子 活化分子加热活化能活化能（activation energyactivation energy）在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”。返回在20时测得的过氧化氢分解的活化能条件条件活化能活化能/KJmol/KJmol-1 -1没有催化剂催化没有催化剂催化75

6、75用用FeClFeCl3 3催化催化5454用过氧化氢酶催化用过氧化氢酶催化2929各条件使反应加快的本质：加热：提高分子的能量。Fe3+：降低化学反应的活化能。酶：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。返回正是由于酶的催化作用，正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件细胞代谢才能在温和条件下快速进行。下快速进行。细胞代谢细胞代谢离不开酶离不开酶2.2.酶的本质：酶的本质：阅读分析资料并阅读分析资料并完成下列图解完成下列图解巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是由于酵母活细发酵是由于酵母活细胞的参与胞的参与

7、发酵是酵母死亡后，发酵是酵母死亡后，细胞中物质起作用细胞中物质起作用巴斯德巴斯德李比希李比希发现了酶发现了酶毕希纳毕希纳进一步证明出大多数酶的本质是蛋白质进一步证明出大多数酶的本质是蛋白质萨姆纳萨姆纳高效性高效性：催化效率很高，（前面实验已证明：催化效率很高，（前面实验已证明）其催化效率大约是无机催化剂的其催化效率大约是无机催化剂的 倍。倍。二、酶的特性二、酶的特性1371010 专一性专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物。关的化合物。反应条件较温和反应条件较温和：溶液的温度和：溶液的温度和pHpH都都对酶的活性有影响。对酶的活性有影响。 影响酶活性

8、的条件影响酶活性的条件温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响返回 温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 结论：结论：100高温使酶活性丧失。60酶具有较高活性。温度对酶的活性温度对酶的活性有影响有影响。0酶的活性受到抑制。返回pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响当酶的pH环境适宜时活性较高。pH值过高或者过低都会使酶活性降低或者失去活性。pHpH对酶的活性对酶的活性有影响有影响。结论：结论：返回图图5-3 5-3 酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图返回图图5-4 5-4 酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图返回A A表示酶，表示酶，B B表示被催化的反应物；表示被催化的反应物；酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。任何一种酶只作用于一种或几种相关的化任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物合物。专一性：专一性：课后温习：课后温习：1、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为：_。2、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：_。3、酶的催化机理是:_。3、同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的 _ ， 因而