生物-51降低化学反应活化能的酶1课件

ChapterFive细胞的能量供应和利用SectionOne降低化学反应活化能的酶Keypoint

酶的高效催化作用1酶的本质2酶的特性3斯帕兰扎尼实验过程：现象：推测：证明：本实验能证明：问题探讨肉块放入小金属笼内，让鹰吞下肉块消失了是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解胃具有化学消化的作用一、酶的作用和本质

1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢,是生命活动的基础。合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）步骤试管编号

说明1234一H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生卫生香燃烧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℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃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讨论：(1)-(4)见教材P79。(5)这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？(6)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？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活化能反应物产物………………活化能反应进程能量

加热催化剂在化学反应中的作用反应物产物………………活化能反应进程能量主要特点降低反应所需的活化能参与反应，不提供能量本身的量与化学性质不变75

无催化剂催化29

过氧化氢酶54

用胶态铂催化活化能/kJ.mol-1

条件..…………

无机催化剂酶在细胞代谢中的作用

正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。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更显著地降低化学反应的活化能酶的作用：

同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

降低活化能催化作用3.酶的本质A.酶本质的探索：（1）1857年，法国，巴斯德（生物学家）通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在。结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的（2）德国，李比希（化学家）结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用（3）德国，毕希纳过程：酵母细胞提取液中加入葡萄糖，糖液变成了酒。结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。（4）美国，萨姆纳

1926年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是一种蛋白酶；20世纪30年代,相继提出了多种酶的蛋白结晶结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质。（5）20世纪80年代，切赫、奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用结论：酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。B.酶的定义：酶：是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA（核酶）。怎样验证酶的存在？与双缩脲反应生成紫色物质催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？判断：酶是蛋白质所有的细胞都能产生酶来源：活细胞产生的（死细胞不产生酶，凡是活细胞都一定能产生酶）。

本质：绝大多数是蛋白质，少数酶是RNA。合成原料：氨基酸或核糖核苷酸（组成RNA）功能：生物催化剂：a.在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数；b.反应前后酶的性质和数量均没有变化。作用分布：细胞外(胞外酶：如各种消化酶)；细胞内(胞内酶：如呼吸氧化酶)每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107～1013

倍二、酶的特性：酶的催化作用需要适宜的条件1）需要适宜pH值2）需要适宜的温度酶的高效性酶的专一性酶的活性受pH影响的示意图B点对应的pH值表示：AB段表示：BC段表示：酶的最适pH值超过最适pH后，随pH上升，酶活性下降。在一定pH范围内，随pH上升，酶活性上升。CBA１.pH酶反应最适pH动物体内：6.5~8.0（接近中性）植物体内：4.5~6.5酶的名称最适pH胃蛋白酶唾液淀粉酶胰蛋白酶过氧化氢酶核糖核酸酶1.5787.67.8

过酸过碱和高温---酶被杀死低温---酶暂时失活酶的活性受温度影响的示意图CBAB点对应的温度表示：AB段表示：BC段表示：酶的最适温度超过最适温度后，随温度上升，酶活性下降。在一定温度范围内，随温度升高，酶活性上升。２.温度酶反应最适温度动物体内：35~40℃植物体内：40~45℃细菌：30~60℃，有的在60℃以上，如细菌淀粉水解酶的最适温度90℃以上。三、影响酶活性的因素：1、pH值2、温度3、酶的浓度4、底物浓度CBACBA反应速率V酶的浓度（E）酶的浓度：底物充足时反应速率随酶浓度的

升高而加快。3、酶的浓度反应速率V底物浓度（S）底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随底物浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。酶数量限制4、底物浓度

在底物浓度很低时，反应速度随底物浓度的增加而急骤加快，两者呈正比关系；随着底物浓度的升高，反应速度不再呈正比例加快，反应速度增加的幅度不断下降。如果继续加大底物浓度，反应速度不再增加，此时，无论底物浓度增加多大，反应速度也不再增加，说明酶已被底物所饱和。所有的酶都有饱和现象，只是达到饱和时所需底物浓度各不相同。1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高，使反应速率更快；2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽；3、多样性：酶的种类很多，大约有4000多种；4、温和性：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行的。5、活性可调节性：包括抑制剂和激活剂调节、反馈抑制调节、共

价修饰调节和变构调节等。6、有些酶的催化性与辅因子有关。7、易变性：由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。酶的特性固定酶：用物理、化学等方法将水溶性的酶固定到特定的载体上使之成为水不溶性的酶称之为固定酶或固相酶。以固相状态作用于底物，反应完成后,容易与水溶性反应物分离，可反复使用。2.固定化酶不但仍具有酶的高度专一性和高催化效率的特点，且比水溶性酶稳定，可较长期使用，具有较高的经济效益。特点：过氧化氢酶１.在其他条件不变而酶浓度增加时，下列图中能正确表示生成物量变化的是(图中虚线为酶浓度增加后的变化曲线)C３.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时A.消化道内食物尚未消化B.发烧使胃肠蠕动减弱C.体内的食物残渣排出受阻D.高烧使酶的活性减弱２.下列有关酶的叙述错误的是A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸B.少数的酶是RNAC.每种酶都具有高效性，专一性D.酶都具有消化功能催化效率pH值24681012胰蛋白酶胃蛋白酶0４.在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将：（）

A．不断上升

B．没有变化C．先升后降

D．先降后升B5.下列有关酶的研究，按时间先后顺序，正确的是（）。①斯巴兰札尼证明鸟胃里有化学变化②施旺从胃液中提取出胃蛋白酶③人们认为鸟胃里无化学变化④科学家指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质⑤科学家认为，酶是活细胞里产生的具有催化作用的有机物，少数酶是RNAA．①②③④⑤B．③①②④⑤C．①②④③⑤D．③①②⑤④B6、除下列哪种因素外，都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活性（）A．强碱B．强酸C．高温D．低温7．在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（）A．有利于氧化氢酶的释放B．保护过氧化氢酶C．提高过氧化氢酶的活性 D．以上说法都不对8．能使胰淀粉酶水解的酶是（）A．淀粉酶B．脂肪酶C．蛋白酶D．肽酶9．对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过（）A．化学反应B．细胞代谢C．细胞活动D．细胞氧化10、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个容器内，调整pH至2.0，保存于37℃的水溶锅中，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、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水