不錯!第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的作用和本質(zhì)一、問題探討1、這個實驗要解決什么問題？2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3、怎樣才能證明你的推測？二、酶的發(fā)現(xiàn)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(xì)胞的活動有關(guān)發(fā)酵與細(xì)胞中某種物質(zhì)有關(guān)酵母細(xì)胞中的某物質(zhì)能在細(xì)胞外起作用酶是蛋白質(zhì)巴斯德之前巴斯德李比希畢希納薩姆納三、酶的定義： 酶 是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物, 其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。【相關(guān)知識】動物（或者人）體內(nèi)不同部位的消化酶（如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、腸肽酶等）的消化對象和作業(yè)環(huán)境（恒溫、不同PH值）目前已發(fā)現(xiàn)的酶有4000多種，它們分別催化不同的化

2、學(xué)反應(yīng)。加酶洗衣粉的制成與效用(溫水、適用于不同的衣物）固氮微生物的生物固氮作用（固氮酶、27 、中性PH值）。酶如何在細(xì)胞中發(fā)揮作用?四、酶的作用1、合成有用物質(zhì) 2、分解有害物質(zhì) 細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為CCOOHHNR1R2OHHCNH2C OHH+R1CNH2C HOCOOHCHNR2H細(xì)胞代謝五、酶在細(xì)胞代謝中的作用實驗?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。2 H2O2 2 H2O + O21、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶豬肝研磨液加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液步驟試管編號 說明1234 一二 結(jié)果結(jié)

3、論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量y=kxy=kx+z8滴大量復(fù)燃變量 H2O2 濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒步驟試管編號說明1234 一 H2O2 濃度 劑量二 劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件

4、自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組對照實驗課堂練習(xí)為了驗證加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更強(qiáng)的去污力，有一個生物實驗小組把同樣的臟布條放在不同的燒杯內(nèi)浸泡。燒杯條件水量水溫浸泡時間1加酶洗衣粉500ml4020min2普通洗衣粉500ml6020min實驗設(shè)計1、無機(jī)催化劑和酶都能加速化學(xué)反應(yīng)的速率，哪一種的效率更高？2、一種無機(jī)催化劑可以催化多種反應(yīng)，酶是否具備同樣的特點？3、酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性。在不同的溫度下，同一種酶的活性會否受到影響？4、同一種酶在不同的pH下，其活性是否會改變？請設(shè)計相關(guān)的實驗，驗證你們的假設(shè)酶有哪些特性？哪些因素會影響酶的活性？【探究】酶的特性與影響酶活性

5、的條件提出探究的問題 作出假設(shè) 設(shè)計實驗 進(jìn)行實驗，記錄結(jié)果分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流進(jìn)一步探究要求：1、分組、填寫名單。2、小組討論、完成實驗設(shè)計。要求每位同學(xué)都寫在實驗冊上， 請?zhí)崆巴瓿蓪嶒炘O(shè)計，下次課在實驗室按照可行的設(shè)計方案完成實驗！第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的作用和本質(zhì)酶的作用與本質(zhì)酶：作用：由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱酶促反應(yīng) 酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性參與細(xì)胞代謝，催化化學(xué)反應(yīng)。 是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有生物催化的功能。酶的特性 高效性酶的特性 高效性酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107 1013倍酶是如何實現(xiàn)如此高效的催化效率

6、的？ 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能2 H2O2 2 H2O + O2酶在細(xì)胞代謝中的作用酶在細(xì)胞代謝中的作用 正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱： Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能蠶豆過敏癥（又名蠶豆?。┗颊唧w內(nèi)缺乏一種6-磷酸葡萄糖脫氫酶，吃蠶豆后會造成血液中的紅血球破裂，引起過敏癥即全身乏力、貧血、黃疸、肝腫大、嘔吐、發(fā)熱等，若不及時搶救，會因極度貧血死亡。 對牛奶過敏的人是體內(nèi)缺乏一種半乳糖-1一磷硫尿苷酰轉(zhuǎn)移酶，不能分解奶中半乳糖；半乳糖的積累會產(chǎn)生毒性，

7、影響全身。對蔬菜過敏的人是由于體內(nèi)缺乏植烷酸水解酶，不能正確利用綠色食物中的植烷酸，而植烷酸的積累會使人體中毒 蘑菇過敏是由于體內(nèi)缺乏一種血清銅氧化酶，不能把食物中的銅排出體外，以致中毒過敏。 人體內(nèi)的許多酶能促進(jìn)體內(nèi)代謝活動的正常進(jìn)行。如果遺傳因素或環(huán)境因素影響了酶的活性，就可能引發(fā)疾病甚至危及生命。酶缺失、失活與疾病生黃豆中含有胰蛋白酶抑制物，食用后容易導(dǎo)致惡心、嘔吐、腹瀉。黃豆應(yīng)高溫久煮，煮熟煮透即可食用；豆?jié){煮沸后多煮片刻。氰化物進(jìn)入人體內(nèi),迅速與氧化型細(xì)胞色素氧化酶的三價鐵相結(jié)合，從而抑制了細(xì)胞色素氧化酶的活性，使組織不能利用氧，產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)室息。氰化物侵入人體或接觸它們(特別是通過皮

8、膚傷口)，均能引起中毒。輕者頭痛、眩暈、呼吸困難，重者昏、戲攣、血壓下降，甚至在二、三分鐘內(nèi)無預(yù)兆而突然昏致死亡。 酶缺失、失活與疾病某些有機(jī)磷農(nóng)藥，如敵百蟲、敵敵畏等，能與神經(jīng)組織中膽堿酯酶的活性中心結(jié)合，使酶失去活性，人體也就出現(xiàn)肌肉震顫、瞳孔縮小、心跳減慢等癥狀。酶缺失、失活與疾病酶缺失、失活與疾病當(dāng)人體患病時，某些酶的活性會出現(xiàn)異常。疾病名稱酶的情況肝炎血清中轉(zhuǎn)氨酶活性增高糖尿病血清中超氧化物歧化酶活性降低惡性腫瘤（癌）轉(zhuǎn)移擴(kuò)散血清中乳酸脫氫酶活性增高佝僂病血清中堿性磷酸酶活性增高步驟試管1試管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，60水浴保溫5min32ml

9、斐林試劑，邊加邊輕輕振蕩4水浴煮沸1min結(jié)果出現(xiàn)磚紅色沉淀無磚紅色沉淀酶的特性 專一性酶的特性 專一性酶的專一性是普遍存在的生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的礦物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，準(zhǔn)確地說，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的特性 專一性溫度對酶活性的影響試管編號處理D1D2D3D4加入新鮮淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升放入不同環(huán)境3分鐘02560100加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升振蕩混和后，靜置1分鐘每隔1分鐘，在D3試管中取出一滴溶液在比色板上加碘液顯色，待出現(xiàn)橙黃色后，立即往四支試管中滴加碘液顯

10、色比色結(jié)果（顏色）結(jié)論60恒溫水浴3min結(jié)果（溶液顏色）結(jié)論溫度對酶活性的影響酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度0最適溫度t/mmol. s-1酶活性受溫度影響示意圖 一般地，動物體內(nèi)的酶最適溫度在3540之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4050之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對酶活性的影響試管編號處理C1C2C3C4C5加入新鮮淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升加入緩沖液調(diào)節(jié)PH值更酸酸7堿更堿加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升2毫升振蕩試管后，在60恒溫水浴中靜置1min加入配好的斐林試劑1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升輕輕振蕩試管，煮沸1min結(jié)果

11、（顏色）結(jié)論pH對酶活性的影響pH對酶活性的影響反應(yīng)溶液pH會對酶的活性有影響/mmol. s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖 一般地，動物體內(nèi)的酶最適pH在6.58.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.56.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對酶活性的影響酶的名稱最適PH過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶 6.8脂肪酶 8.3胰蛋白酶8.09.0胃蛋白酶 1.52.2pH對酶活性的影響酶的作用條件較溫和嬌氣的酶 酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。 小結(jié)：酶的特性酶的高效性酶的專一性酶需要適宜的條件每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107 1013倍習(xí)題人在高燒時，常常食欲大減，最根本原因是 A太累 B胃沒有排空 C體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降 D吃藥使人沒有了胃口胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎