zpp酶的作用和本质

zpp酶的作用和本质第1页/共34页

CO2+H2O

有机物

+O2光能叶绿体:

氨基酸

多肽(蛋白质）脱水缩合核糖体：

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。线粒体:有机物

+O2CO2+H2O+能量酶酶酶

细胞代谢为什么离不开酶？酶是什么？科学家是怎样研究酶的本质的？第2页/共34页第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质（一）酶在细胞代谢中的作用第3页/共34页一些化学反应的条件MnO2浓H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH

CH3COOCH2CH3+H2O2KClO32KCl+3O2乙醇醋酸乙酸乙酯第4页/共34页一般化学反应的条件：FeBr2BrHBr

在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做

。催化剂（1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡第5页/共34页细胞内外的环境：

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————

酶很温和酶的催化效率如何？第6页/共34页实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解原理：过氧化氢在一定条件下可以分解成水和氧气。新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子的25万倍。2H2O2

2H2O

+

O2

第7页/共34页方法步骤:1.取4支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2.将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。3.向3号试管内滴入2滴氯化铁溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。4.将点燃但无火焰的卫生香分别放入3、4号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。第8页/共34页步骤试管编号

说明1234

一二结果结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴新鲜肝脏研磨液不明显少量较多大量不复燃火星变亮复燃燃烧猛烈过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件变量

H2O2

浓度剂量气泡产生卫生香燃烧第9页/共34页变量：实验过程中可以变化的因素。自变量：人为改变的变量。因变量：随着自变量的变化而变化的变量。对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。对照组：实验组是接受实验变量处理的那一组实验组：对照组是不接受实验变量处理的那一组无关变量：也称控制变量，指与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的变量。第10页/共34页步骤试管编号

说明1234

一二结果结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃2滴FeCl32滴新鲜肝脏研磨液不明显少量较多大量不复燃火星变亮复燃燃烧猛烈过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件自变量因变量无关变量变量

H2O2

浓度剂量气泡产生卫生香燃烧对照组实验组第11页/共34页P79讨论:提示1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。提示2.不能。提示3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。提示4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行成百上千的化学反应,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。第12页/共34页

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。（一）酶在细胞代谢中的作用酶使反应加快的本质是：显著地降低了化学反应的活化能!第13页/共34页思考：1molH2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75KJ的热量，这75KJ就是每molH2O2的活化能。但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释为何少了46KJ的热量呢？活化能：

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”在一定温度下，1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能。单位J/mol第14页/共34页条件活化能/kJ٠mol没有催化剂催化75用胶态铂催化54用过氧化氢酶催化29在20度测得的过氧化氢分解的活化能第15页/共34页第16页/共34页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。

无机催化剂催化第17页/共34页反应物产物………………活化能反应进程

加热加热在化学反应中的作用活化能：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。常态能量激发态使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为活跃状态。第18页/共34页反应物产物………………活化能反应进程能量催化剂在化学反应中的作用..…………无机催化剂酶降低化学反应的活化能酶降低化学反应活化能作用更显著第19页/共34页思考与讨论：

无机催化剂和酶具有什么异同点？异：酶比无机催化剂催化效率高同：1、改变化学速率，本身不被消耗。

2、降低活化能，使化学反应速率加快

3、缩短达到平衡时间，但不改变平衡点第20页/共34页糖酒精+CO2？（二）酶的本质：

1、关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？是哪位科学家通过怎样的实验结束了这场争论？得到了什么结论？是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？第21页/共34页糖酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用第22页/共34页糖酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？第23页/共34页糖酒精+CO2？关于酶本质的探索巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？是谁通过怎样的实验结束了这场争论？得到什么结论？毕希纳（化学家）酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同第24页/共34页是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？萨姆纳脲酶是蛋白质切赫奥特曼少数RNA也具有生物催化作用第25页/共34页思考与讨论：巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？人物巴斯德李比希合理性认为发酵与活细胞有关引起发酵的是细胞中的某些物质局限性发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用第26页/共34页思考与讨论：2.巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么?这一争论对后人的进一步研究酶的本质起到了什么作用?巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。李比希是化学家，倾向于从化学角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。第27页/共34页酶是活细胞所产生的一类具催化作用的有机物。酶的作用酶的化学本质大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。2、请给酶下一个较完整的定义。酶的来源（二）酶的本质：

第28页/共34页P82j基础题1发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵与整个细胞的活动有关发酵与细胞中某种物质有关酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用酶是蛋白质巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳第29页/共34页1、酶在细胞代谢中的作用2、酶的本质3、酶的定义课堂小结：降低化学反应活化能，是生物催化剂。同无机催化剂相比，催化效率更高。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。第30页/共34页第31页/共34页第32页/共34页5.加酶洗衣粉中一般