_降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、胞吞胞吞作用作用胞吞胞吞作用和作用和胞吐胞吐作用作用四、四、大分子大分子物質(zhì)進出細胞的方式物質(zhì)進出細胞的方式胞吞胞吞作用和作用和胞吐胞吐作用作用 細胞內(nèi)不能消化的物質(zhì)、合成的細胞內(nèi)不能消化的物質(zhì)、合成的分泌蛋白都是通過這種途徑排出的。分泌蛋白都是通過這種途徑排出的。四、四、大分子大分子物質(zhì)進出細胞的方式物質(zhì)進出細胞的方式胞吐作用胞吐作用胞吞胞吐的特點：胞吞胞吐的特點：細胞膜參與的細胞膜參與的信息識別信息識別過程過程消耗能量消耗能量膜融合膜融合的過程的過程 而非跨膜而非跨膜 如：分泌蛋白分泌過程穿了如：分泌蛋白分泌過程穿了0層膜層膜大分子大分子進出細胞進出細胞 主要指主要指 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)反映了膜

2、具有一定的反映了膜具有一定的流動性流動性課堂小結(jié)課堂小結(jié)跨膜運輸物質(zhì)跨膜運輸物質(zhì)小分子物質(zhì)小分子物質(zhì)大分子物質(zhì)大分子物質(zhì)被動運輸被動運輸主動運輸主動運輸胞吞作用胞吞作用胞吐作用胞吐作用自由擴散自由擴散協(xié)助擴散協(xié)助擴散跨膜特征：跨膜特征：雙向轉(zhuǎn)運雙向轉(zhuǎn)運小分子物質(zhì)跨膜運輸速率的小分子物質(zhì)跨膜運輸速率的影響因素影響因素自由擴散自由擴散：細胞膜內(nèi)外被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的：細胞膜內(nèi)外被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度差濃度差 協(xié)助擴散協(xié)助擴散：細胞膜內(nèi)外被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的：細胞膜內(nèi)外被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的濃度差濃度差 細胞膜上運載物質(zhì)的細胞膜上運載物質(zhì)的載體的種類和數(shù)量載體的種類和數(shù)量主動運輸主動運輸：細胞膜內(nèi)外被轉(zhuǎn)運物質(zhì)的：細胞膜內(nèi)外被轉(zhuǎn)運物

3、質(zhì)的濃度差濃度差 細胞膜上細胞膜上載體的種類和數(shù)目載體的種類和數(shù)目，載體有，載體有特異性特異性和和飽和現(xiàn)飽和現(xiàn)象象，當(dāng)所有的載體參與物質(zhì)的運輸時，細胞吸收該載體運輸?shù)奈?，?dāng)所有的載體參與物質(zhì)的運輸時，細胞吸收該載體運輸?shù)奈镔|(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大質(zhì)的速度不再隨物質(zhì)濃度的增大而增大 能量能量：影響細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素都能影響主動運輸，：影響細胞內(nèi)產(chǎn)生能量的因素都能影響主動運輸，如：如：氧氣濃度氧氣濃度，溫度溫度，呼吸酶呼吸酶等影響等影響線粒體功能線粒體功能的因素的因素 對膜上對膜上載體蛋白影響因素載體蛋白影響因素：如：如 強酸，強堿，溫度強酸，強堿，溫度等都能影響轉(zhuǎn)運等都能影響轉(zhuǎn)運速率

4、速率 跨膜特征：跨膜特征：雙向轉(zhuǎn)運雙向轉(zhuǎn)運物質(zhì)的跨膜運輸方式的比較物質(zhì)的跨膜運輸方式的比較跨膜運跨膜運輸方式輸方式運輸方向運輸方向載體載體蛋白蛋白消耗細胞消耗細胞內(nèi)的能量內(nèi)的能量實例實例自由自由擴散擴散協(xié)助協(xié)助擴散擴散主動主動運輸運輸順順濃度梯度濃度梯度濃度高到濃度低濃度高到濃度低（溶劑：含量高到含量低（溶劑：含量高到含量低溶液：溶液：濃度低到濃度高濃度低到濃度高）順順濃度梯度濃度梯度濃度高到濃度低濃度高到濃度低（含量高到含量低）（含量高到含量低）逆逆濃度梯度濃度梯度濃度低到濃度高濃度低到濃度高（含量低到含量高，）（含量低到含量高，）（離子和分子從濃度高到（離子和分子從濃度高到濃度低也屬于主動

5、運輸）濃度低也屬于主動運輸）不需要不需要不需要不需要需要需要不需要不需要需要需要需要需要運輸速率運輸速率運輸速率運輸速率運輸速運輸速率率能量能量氣體（氣體（O2O2、CO2CO2、N2 N2 ）；水；脂）；水；脂溶性物質(zhì)（苯溶性物質(zhì)（苯 甘油甘油 乙醇等）乙醇等）葡萄糖進入葡萄糖進入紅細胞紅細胞離子、葡萄糖、離子、葡萄糖、氨基酸、核苷氨基酸、核苷酸等小分子進酸等小分子進出細胞出細胞細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為稱為細胞代謝細胞代謝（cellular metabolismcellular metabolism）。）。P78P78一、酶的本質(zhì)一、酶

6、的本質(zhì)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵與整個細發(fā)酵與整個細胞的活動有關(guān)胞的活動有關(guān)發(fā)酵與細胞中發(fā)酵與細胞中某種物質(zhì)有關(guān)某種物質(zhì)有關(guān)酵母細胞中的某物質(zhì)能在細胞外起作用酵母細胞中的某物質(zhì)能在細胞外起作用酶是蛋白質(zhì)酶是蛋白質(zhì)巴斯德之前巴斯德之前巴斯德巴斯德李比希李比希畢希納畢希納薩姆納薩姆納少數(shù)少數(shù)RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能切赫和奧特曼切赫和奧特曼一、酶的本質(zhì)一、酶的本質(zhì)活細胞活細胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有催化作用催化作用的的有機物有機物， 其中絕大多數(shù)是其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，少數(shù)少數(shù)RNARNA也具有生物催化的功能。也具有生物催化的功能。酶如何

7、在細胞中發(fā)揮作用酶如何在細胞中發(fā)揮作用?實驗?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解實驗?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。的快慢，了解酶的作用和意義。2 H2O2 2 H2O + O21 1、常溫下反應(yīng)、常溫下反應(yīng)2 2、加熱、加熱3 3、FeFe3+3+做催化劑做催化劑4 4、過氧化氫酶、過氧化氫酶20%20%的的肝臟研磨液肝臟研磨液加入試管直接觀察加入試管直接觀察9090水浴水浴加熱加熱滴加滴加3.5%3.5%FeClFeCl3 3溶液溶液二、酶在細胞代謝中的作用二、酶在細胞代謝中的作用比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解2ml2ml2

8、ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2滴清水滴清水2滴清水滴清水2滴滴2滴滴反應(yīng)條件反應(yīng)條件自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量y=kx變量變量 2 22 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2滴清水滴清水2滴清水滴清水2滴滴2滴滴反應(yīng)條件反應(yīng)條件自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量 2 22 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒對照組對照組實驗組實驗組對照實

9、驗對照實驗設(shè)計實驗的原則設(shè)計實驗的原則1.1.單一變量原則單一變量原則2.2.對照實驗原則對照實驗原則 分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為所需要的能量稱為活化能活化能二、酶在細胞代謝中的作用二、酶在細胞代謝中的作用2 H2O2 2 H2O + O2 正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和溫和的條件下快速進行。的條件下快速進行。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：加熱： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低

10、化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能二、酶在細胞代謝中的作用二、酶在細胞代謝中的作用酶與酶與無機催化劑無機催化劑的比較的比較FeFeMnOMnO2 2等等過氧化氫酶過氧化氫酶性質(zhì)性質(zhì)化學(xué)化學(xué)催化劑催化劑生物生物催化劑催化劑條件條件高溫高壓高溫高壓條件條件溫和溫和催化效率催化效率低低（降低活化能）（降低活化能）高高（更顯著更顯著的降低活化能）的降低活化能）催化對象催化對象許多許多反應(yīng)反應(yīng)一種一種或或一類一類物質(zhì)物質(zhì)共同特點共同特點反應(yīng)前后反應(yīng)前后質(zhì)量不變；性質(zhì)不變；質(zhì)量不變；性質(zhì)不變；不改變反應(yīng)生成量不改變反應(yīng)生成量三、酶的特性三、酶的特性1.酶具有酶具有高效性高效性2.酶具有酶具有專一

11、性專一性酶的催化效率大約是無機催酶的催化效率大約是無機催化劑的化劑的10107 7-10-101313倍倍每一種酶每一種酶只能只能催化催化一種化合物一種化合物或或一類化合物一類化合物的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)3.酶的酶的作用條件較溫和作用條件較溫和適宜的適宜的溫度溫度和和PH/mmol. s-1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pH影響示意圖影響示意圖0最適溫度最適溫度t/mmol. s-1酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖酶活性的影響酶活性的影響低溫低溫過酸、過堿或溫度過高過酸、過堿或溫度過高酶的酶的活性很低活性很低酶酶永久失活永久失活酶的空間結(jié)構(gòu)酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定穩(wěn)定酶的空間結(jié)構(gòu)酶的空間

12、結(jié)構(gòu)遭到破壞遭到破壞在適宜的溫度下酶在適宜的溫度下酶的活性可以升高的活性可以升高影響酶促反應(yīng)的其他因素影響酶促反應(yīng)的其他因素1.酶濃度酶濃度對酶促反應(yīng)的影響對酶促反應(yīng)的影響2.底物濃度底物濃度對酶促反應(yīng)的影響對酶促反應(yīng)的影響酶的濃度酶的濃度反反應(yīng)應(yīng)速速率率底物的濃度底物的濃度反反應(yīng)應(yīng)速速率率底物足夠，其他條件不變底物足夠，其他條件不變酶濃度一定，其他條件不變酶濃度一定，其他條件不變1.下列各項是關(guān)于酶的敘述，其中正確的一項是：下列各項是關(guān)于酶的敘述，其中正確的一項是： 酶是活細胞產(chǎn)生的酶是活細胞產(chǎn)生的 酶都有消化功能酶都有消化功能 酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)都是酶酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)都是酶

13、酶具有專一性、高效性酶具有專一性、高效性 酶降低細胞代謝化學(xué)反應(yīng)活化能酶降低細胞代謝化學(xué)反應(yīng)活化能 淀粉酶能促進淀粉水解淀粉酶能促進淀粉水解 A B C D知識應(yīng)用知識應(yīng)用v酶的專一性是酶的專一性是普遍存在普遍存在的的v生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近分子結(jié)構(gòu)相近的的物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。成的二肽水解。v所以，準(zhǔn)確地說，酶的專一性是指一種酶所以，準(zhǔn)確地說，酶的專一性是指一種酶只能只能催化催化一種一種化合物或化合物或一類一類化合物的化學(xué)反應(yīng)?；衔锏幕瘜W(xué)反應(yīng)。 專一性專一性某加酶洗衣粉使用說明

14、某加酶洗衣粉使用說明v適用于棉、麻、化纖及混紡等原料的衣物適用于棉、麻、化纖及混紡等原料的衣物v不適用于不適用于絲綢類絲綢類衣物衣物v用用溫水溫水浸泡洗滌效果更好，但浸泡洗滌效果更好，但水溫不要超過水溫不要超過6060知識應(yīng)用知識應(yīng)用v能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是：能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是： A.A.蛋白酶蛋白酶 B.B.淀粉酶淀粉酶 C.C.脂肪酶脂肪酶 D.D.麥芽糖酶麥芽糖酶pH對酶活性的影響一般情況：一般情況：動物動物體內(nèi)的酶最適體內(nèi)的酶最適pHpH在在6.5-8.06.5-8.0之間；之間；植物植物體內(nèi)的酶最適體內(nèi)的酶最適pHpH在在4.5-6.54.5-6.5之間；之間；細菌和

15、真菌細菌和真菌體內(nèi)的酶最適體內(nèi)的酶最適pHpH差別較大差別較大。pH對酶活性的影響對酶活性的影響/mmol. s-1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pH影響示意圖影響示意圖酶的名稱酶的名稱最適最適PH過氧化氫酶（肝）過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶唾液淀粉酶 6.8脂肪酶脂肪酶 8.3胰蛋白酶胰蛋白酶8.09.0胃蛋白酶胃蛋白酶 1.52.2 酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)速率最快速率最快時的環(huán)境時的環(huán)境pH值稱為該值稱為該酶促反應(yīng)的酶促反應(yīng)的最適最適pH。資料分析資料分析v經(jīng)常聽有的人說，由于胃酸分泌過多，導(dǎo)致消化不良。經(jīng)常聽有的人說，由于胃酸分泌過多，導(dǎo)致消化不良。v多酶片含有多種多酶片含有多種消化酶

16、消化酶，常用于治療消化不良癥。，常用于治療消化不良癥。 多酶片外層為多酶片外層為糖衣糖衣，能，能抵擋胃酸對酶抵擋胃酸對酶的破壞。的破壞。 例題：通常胃液的例題：通常胃液的pH約為約為1.4左右，在測定胃蛋白左右，在測定胃蛋白酶活性時，將溶液酶活性時，將溶液pH由由10降到降到1的過程中，胃蛋的過程中，胃蛋白酶的活性將白酶的活性將 A不斷上升不斷上升 B沒有變化沒有變化 C先升后降先升后降 D先降后升先降后升溫度對酶活性的影響 酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)速率最快速率最快時的環(huán)境溫度時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度最適溫度一般情況：一般情況：動物動物體內(nèi)的酶最適溫度在體內(nèi)的酶最適溫度在3

17、5-4035-40之間；之間；植物植物體內(nèi)的酶最適溫度在體內(nèi)的酶最適溫度在40-5040-50之間；之間；細菌和真菌細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度體內(nèi)的酶最適溫度差別較大差別較大。溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響0最適溫度最適溫度t/mmol. s-1酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖例題：人在高燒時，常常食欲大減，最根本原因是例題：人在高燒時，常常食欲大減，最根本原因是A太累太累 B體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降C胃沒有排空胃沒有排空 D吃藥使人沒有了胃口吃藥使人沒有了胃口pH67891011相對反應(yīng)速率（相對反應(yīng)速率（10-2 s-1 ）1.01.31.82.22.01.4不同不同pH條件下過氧化氫酶催化條件下過氧化氫酶催化H2O2分解相對反應(yīng)速率分解相對反應(yīng)速率（上海外語教育出版社（上海外語教育出版社 外教社麥克米倫中學(xué)雙語教材系列外教社麥克米倫中學(xué)雙語教材系列 生物生物1A 教師用書）教師用書）定變量定變量 描點描點 連曲線連曲