降低反應(yīng)活化能的酶

降低反應(yīng)活化能的酶第1頁/共25頁

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)活化能的酶第2頁/共25頁1.這個實驗要解決什么問題？討論：問題探討:斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學(xué)消化。胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。第3頁/共25頁一些化學(xué)反應(yīng)的條件MnO2濃H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH

CH3COOCH2CH3+H2O2KClO32KCl+3O2乙醇醋酸乙酸乙酯第4頁/共25頁一般化學(xué)反應(yīng)的條件

FeBr2BrHBr水?。?）高溫（2）高壓（3）強(qiáng)酸（4）強(qiáng)堿（5）催化劑在化學(xué)反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫做

。催化劑只是改變反應(yīng)速率,并不改變化學(xué)平衡催化劑第5頁/共25頁細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境是很溫和的1.常溫2.常壓3.水溶液環(huán)境4.pH接近中性細(xì)胞內(nèi)會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？

在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該有適合的生物催化劑————

酶第6頁/共25頁一.酶的作用細(xì)胞代謝：細(xì)胞每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。分子從常態(tài)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艿?頁/共25頁實驗:比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率方法步驟:1.取4支潔凈試管，編上序號，并且各注入2mL過氧化氫溶液，按序號依次放置在試管架上。2.將2號試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，并與2號試管作比較。3.向3號試管內(nèi)滴入2滴氯化鐵溶液，向4號試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液。輕輕地振蕩兩只試管，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。仔細(xì)觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。4.將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放入3、4號試管內(nèi)液面的上方，觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。第8頁/共25頁請比較圖中3、4兩支試管,哪支試管中的反應(yīng)速率快?34433號試管反應(yīng)速率較快2.為什么酶的催化效率會比無機(jī)催化劑更高？第9頁/共25頁加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道第10頁/共25頁催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而且與無機(jī)催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性—酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高注意：酶可以使化學(xué)反應(yīng)盡快達(dá)到平衡點(diǎn)，但不能改變平衡點(diǎn)。第11頁/共25頁從巴斯德研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點(diǎn)主要是什么？從李比希研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點(diǎn)主要是什么？巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？5.請給酶下一個較完整的定義。關(guān)于酶本質(zhì)的探究中的相關(guān)思考第12頁/共25頁巴斯德和

李比希觀點(diǎn)的比較1822——1895（法國）微生物學(xué)家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)酵的過程中有酵母菌結(jié)論：沒有活細(xì)胞糖類不可能變成酒精1803——1873（德國）化學(xué)家通過對化學(xué)變化的研究認(rèn)為糖類變成酒精就是一個化學(xué)反應(yīng)結(jié)論:在這個變化過程中，只有細(xì)胞死之后放出了某些物質(zhì)起了作用對比第13頁/共25頁結(jié)論：1.巴斯德是微生物學(xué)家，他主要強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的整體作用。2.李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。3.人物巴斯德李比希合理性認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)局限性發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用第14頁/共25頁畢希納的實驗說明，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。酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢杓訅哼^濾含酵母細(xì)胞的提取液加入葡萄糖過程：現(xiàn)象：冒出氣泡4.請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？第15頁/共25頁1773年意大利科學(xué)家斯巴蘭札尼喂食鷹的實驗1836年法國科學(xué)家施旺提取胃液實驗1926年美國科學(xué)家薩姆納從刀豆中提取脲酶實驗20C80th美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也有催化功能關(guān)于酶本質(zhì)的探究小結(jié)第16頁/共25頁酶的化學(xué)成分

酶的來源

酶的功能酶是一類生物催化劑活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的是有機(jī)物。蛋白質(zhì)是酶嗎？一類大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。二、酶的本質(zhì)什么是酶？第17頁/共25頁請將你了解的酶進(jìn)行歸納：蛋白酶種類作用特點(diǎn)促使蛋白質(zhì)水解DNA解旋酶使DNA的氫鍵斷裂限制酶使特定部分的3、5-磷酸二酯鍵斷裂TaqDNA聚合酶耐高溫，催化3、5-磷酸二酯鍵合成過氧化氫酶逆轉(zhuǎn)錄酶酪氨酸酶催化酪氨酸產(chǎn)生黑色素（白化?。└呓z氨酸脫氫酶需氧生物的活細(xì)胞中均含有第18頁/共25頁微生物代謝的人工控制黃色短桿菌合成賴氨酸的途徑天冬氨酸天冬氨酸激酶中間產(chǎn)物Ⅰ中間產(chǎn)物Ⅱ高絲氨酸脫氫酶高絲氨酸甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸抑制×××第19頁/共25頁淀粉酶：可以催化水解淀粉中的糖苷鍵。根據(jù)生成的分子大小不一的中間物（統(tǒng)稱糊精），依其分子質(zhì)量的遞減，與碘液作用而分別呈現(xiàn)出藍(lán)紫色、紫色、紅褐色、紅色直至無色。第20頁/共25頁酶的分子組成：根據(jù)酶的組成成份，可分單純酶和結(jié)合酶兩類。單純酶：是基本組成單位僅為氨基酸的一類酶。它的催化活性僅僅決定于它的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。如消化道蛋白酶、淀粉酶、酯酶、核糖核酸酶等。2.結(jié)合酶：酶的催化活性，除蛋白質(zhì)部分(酶蛋白外，還需要非蛋白質(zhì)的物質(zhì)，即所謂酶的輔助因子，兩者結(jié)合成的復(fù)合物稱作全酶，即：全酶(結(jié)合蛋白質(zhì))=酶蛋白(蛋白質(zhì)部分)+輔助因子(非蛋白質(zhì)部分)

對于結(jié)合酶而言，只有全酶才具有催化活性。第21頁/共25頁第22頁/共25頁3.催化脂肪酶水解的酶是（）

A.肽酶B.蛋白酶

C.脂肪酶D.淀粉酶4.圖中是一種酶促反應(yīng)P+QR,曲線E表示在沒有酶時此反應(yīng)的過程。在t1時，將催化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混合物中。則表示此反應(yīng)進(jìn)程的曲線是()Bt1AEBCDC時間

[R][P]×[Q]第23頁/