第五章5-1降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶ok6666

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶本節(jié)聚焦：1.細(xì)胞代謝為什么離不開(kāi)酶？2.酶是什么？3.科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？

活細(xì)胞每時(shí)每刻進(jìn)行的許多化學(xué)反應(yīng)的總稱(chēng)。細(xì)胞代謝(新陳代謝)：（是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)）一、酶在細(xì)胞代謝中的作用常溫常態(tài)的狀態(tài)下、有適合的生物催化劑———酶過(guò)氧化氫的分解、淀粉的水解、氨基酸的脫水縮合比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)探究：一、酶在細(xì)胞代謝中的作用常溫常態(tài)的狀態(tài)下、有適合的生物催化劑———酶實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解快慢，了解過(guò)氧化氫酶的作用和意義實(shí)驗(yàn)原理：高溫、鐵離子、過(guò)氧化氫酶

H2O2H2O+O2比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解注意：1、為什么要選用新鮮的豬肝？2、為什么要將豬肝制成研磨液？實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論試管編號(hào)1234加入過(guò)氧化氫的量條件常溫

現(xiàn)象

產(chǎn)生氣泡多少帶火星衛(wèi)生香檢測(cè)結(jié)論1.2.3.4.過(guò)氧化氫酶的催化效率比三氯化鐵高步驟及記錄2ml2ml2ml2ml2滴Fecl32滴肝臟研磨液90℃水浴加熱很少很多較多有助燃性助燃性更強(qiáng)助燃性較強(qiáng)無(wú)關(guān)變量自變量因變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素。自變量：因變量：對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：人為改變的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)中其它可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t等量原則已知淀粉遇碘可以變藍(lán)，唾液淀粉酶可以分解淀粉。某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：步驟試管A試管B一2ml淀粉液2ml淀粉液二2ml蒸餾水2ml唾液三37℃保溫5分鐘37℃保溫5分鐘四加入4滴碘液搖勻加入4滴碘液搖勻結(jié)果變藍(lán)不變藍(lán)請(qǐng)分析上述實(shí)驗(yàn)中：1、自變量是：、2、因變量是：3、無(wú)關(guān)變量是：4、對(duì)照組是：實(shí)驗(yàn)組是：蒸餾水唾液加入碘液是否變藍(lán)保溫的溫度和時(shí)間等試管A試管B酶為什么能催化生物化學(xué)反應(yīng)？H2O2(常態(tài))

H2O2(活躍狀態(tài))能量加熱活化能

加熱為什么能加快化學(xué)反應(yīng)？無(wú)催化劑途徑活化能：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?；罨艹B(tài)活躍狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)活化能，催化效率更高表在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒(méi)有催化劑催化

用Fe3+催化

用過(guò)氧化氫酶催化75

43

29abc

如圖a、b、c中，代表無(wú)酶條件下分子活化能的是

，代表有酶條件下分子活化能的是

；代表酶所降低的活化能的是

。cba試一試得出結(jié)論：

同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降活化能的作用更為顯著，因而催化效率更高。二、酶的本質(zhì)資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能來(lái)源本質(zhì)功能

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)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。試一試：根據(jù)你的學(xué)習(xí)，給酶下一個(gè)定義。三、酶的特性酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍1、酶具有高效性2、酶具有專(zhuān)一性

至今發(fā)現(xiàn)的酶有4000多種,每種酶只能催化一種或一類(lèi)(如多肽的水解)化學(xué)反應(yīng)淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液藍(lán)色無(wú)變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用想一想：許多無(wú)機(jī)催化劑能在高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下催化化學(xué)反應(yīng)，那么，酶起催化作用需要怎樣的條件呢？探究：影響酶活性的條件酶活性:酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率探究溫度對(duì)酶活性的影響淀粉溶液淀粉酶溶液冰塊、熱水碘液試管若干，燒杯若干，溫度計(jì)等圖5-3酶活性受溫度影響示意圖

AB段、B點(diǎn)、BC段表示反應(yīng)的趨勢(shì)如何?AB段表示隨溫度升高,酶活性(催化效率)增強(qiáng).B點(diǎn)表示酶活性(催化效率)達(dá)到最大,此時(shí)的溫度為酶的最適溫度BC段表示隨溫度升高,酶活性(催化效率)減慢高溫會(huì)使酶永久失活,不可恢復(fù);低溫使酶活性降低,酶制劑常在低溫下保存.(人體內(nèi)的最適溫度為37度)探究pH對(duì)酶活性的影響過(guò)氧化氫溶液過(guò)氧化氫酶溶液蒸餾水、HCl、NaOH試管若干、燒杯若干、量筒、滴管、酒精燈、石棉網(wǎng)等圖5-4酶活性受pH值影響示意圖

在最適pH條件下，酶的活性最高。

pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。

過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)使酶永久失活.人體環(huán)境中幾種常見(jiàn)酶的最適pH值:唾液淀粉酶:pH=7胃蛋白酶:pH=1.5;胰蛋白酶:pH=8

高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？

不同，過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。酶的作用條件較溫和★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pHABC1.酶在細(xì)胞代謝中的作用的原理：2.酶的本質(zhì)：3.酶的特性活細(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)，少數(shù)酶是RNA。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性專(zhuān)一性作用條件溫和本節(jié)小結(jié)淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色0℃冰水中5min加熱至60℃5min各加入兩滴碘液振蕩無(wú)明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響加熱至100℃5min1號(hào)試管過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一