降低化学反应活化能的酶

课件100张PPT。第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶问题探讨1783年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去,过一段时间后,把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了●这个实验要解决什么问题?●是什么物质使肉块消失了?
●怎样才能证明你的推测?
讨论鸟类的胃是不是只有物理性消化,没有化学性消化胃内的化学物质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酶的作用和本质细胞代谢:细胞中每时每刻进行的许多化学反应,统称为细胞代谢(细胞代谢过程离不开降低化学活化能的酶) 联系已有的化学知识,说出几种无机催化剂的作用、特点和条件？生命活动是一系列的化学反应，这些化学反应发生的条件是什么？（生物催化剂－酶）酶在细胞代谢中的作用例如：细胞中的过氧化氢酶能将代谢过程中产生的有害物质过氧化氢，分解成氧和水实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解目的要求：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无少量比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无少量较大量比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无少量较大量大量比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无少量较大量大量比较过氧化氢酶在不同条件下的分解火星变亮无少量较大量大量火星变亮复燃比较过氧化氢酶在不同条件下的分解无少量较大量大量火星变亮复燃比较过氧化氢酶在不同条件下的分解自变量无少量较大量大量火星变亮复燃比较过氧化氢酶在不同条件下的分解自变量因变量无少量较大量大量火星变亮复燃比较过氧化氢酶在不同条件下的分解自变量因变量对照组无少量较大量大量火星变亮复燃比较过氧化氢酶在不同条件下的分解自变量因变量对照组实验组讨论: 1. 与1号试管相比,2号出现什么不同的现象? 这一现象说明什么?2. 在细胞内能通过加热提高反应速率吗? 3. 3号和4号未经加热, 也有大量气泡产生, 这说明什么? 4. 3号与4号相比, 4号试管中的反应速率快? 这说明什么? 为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要?实验结论：实验结论： 催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。实验结论： 催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。实验结论： 催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。一、酶的作用和本质2. 酶的本质一、酶的作用和本质2. 酶的本质⑴ 巴斯德以前：一、酶的作用和本质2. 酶的本质⑴ 巴斯德以前：发酵是纯化学反应, 与生命活动无关。对比巴斯德 和 李比希 观点的比较1803—1873(德国)
化学家
通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应结论: 在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用1822—1895(法国)
微生物学家
通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精一、酶的作用和本质2. 酶的本质一、酶的作用和本质2. 酶的本质(4) 毕希纳：一、酶的作用和本质2. 酶的本质(4) 毕希纳：① 1860——1917（德国）：化学家酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖一、酶的作用和本质2. 酶的本质(4) 毕希纳：① 1860——1917（德国）：化学家② 过程：酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖③ 现象：冒出气泡一、酶的作用和本质2. 酶的本质(4) 毕希纳：① 1860——1917（德国）：化学家② 过程：酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖③ 现象：冒出气泡④ 结论：酵母细胞中的某些物质能够在酵母 细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵 母细胞中一样。一、酶的作用和本质2. 酶的本质(4) 毕希纳：① 1860——1917（德国）：化学家② 过程： 结论： 结论：
1. 巴斯德是微生物学家，他主要强调生 物体或细胞的整体作用。 结论：
1. 巴斯德是微生物学家，他主要强调生 物体或细胞的整体作用。
2. 李比希是化学家，倾向于从化学的角 度考虑问题。3.一、酶的作用和本质2. 酶的本质一、酶的作用和本质2. 酶的本质(5) 萨姆纳：一、酶的作用和本质2. 酶的本质(5) 萨姆纳：① 1887——1955（美国）一、酶的作用和本质2. 酶的本质(5) 萨姆纳：① 1887——1955（美国）② 1926年从刀豆中提取脲酶实验一、酶的作用和本质2. 酶的本质(5) 萨姆纳：① 1887——1955（美国）② 1926年从刀豆中提取脲酶实验③ 结论:酶为蛋白质。一、酶的作用和本质2. 酶的本质(5) 萨姆纳：① 1887——1955（美国）② 1926年从刀豆中提取脲酶实验③ 结论:酶为蛋白质。 思考：萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么?一、酶的作用和本质2. 酶的本质一、酶的作用和本质2. 酶的本质(6) 切赫和奥特曼：(美国) 20C80th一、酶的作用和本质2. 酶的本质(6) 切赫和奥特曼：(美国) 20C80th发现: 少数RNA也是酶。巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德毕希纳萨姆纳李比希2. 酶的本质小结巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用毕希纳萨姆纳李比希2. 酶的本质小结巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳萨姆纳李比希2. 酶的本质小结巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳李比希2. 酶的本质小结巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳李比希酶是蛋白质2. 酶的本质小结什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂是什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂活细胞产生的是什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂活细胞产生的是一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂活细胞产生的具有生物催化作用的是一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂 酶的来源 活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂 酶的来源 酶的功能活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂酶的化学成分 酶的来源 酶的功能活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂酶的化学成分 酶的来源 酶的功能活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。酶的化学成分 酶的来源 酶的功能活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。一类什么是酶？一、酶的作用和本质2. 酶的本质酶是一类生物催化剂思考：蛋白质是酶吗？大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。 在人体细胞内，每分钟大约 要发生几百万次的化学反应，而这些反应都是在常温、常压下迅速地完成的。四、酶的特性 酶与无机催化剂相比，具有哪些不同呢？比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率实验原理：
新鲜肝脏中含有过氧化氢酶， Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧。实验步骤与结果：上述实验说明了：实验步骤与结果：酶具有高效性上述实验说明了：探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验原理：
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的作用下都能水解成还原糖。还原糖能与斐林试剂发生还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。实验步骤与结果：上述实验说明了：实验步骤与结果：酶具有专一性上述实验说明了：酶的高效性酶的专一性每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ~10 13 倍。
四、酶的特性 从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件，比如唾液淀粉酶在37℃左右最好。能不能设计一个实验方案，来证明温度（或PH）会影响酶的活性？提示：
酶活性：酶对化学反应的催化效率。
实验设计应遵循单一变量原则和对照原则。
每种酶都有自己的最适温度。
较高温度容易使酶的空间结构受到破坏而失去活性。
较低温度则抑制了酶的活性。在最适宜的pH下，酶的活性最强。
在过酸或过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。课堂小结：二、酶的特性：课堂小结：二、酶的特性：1. 具有高效性课堂小结：二、酶的特性：1. 具有高效性2. 具有专一性课堂小结：二、酶的特性：1. 具有高效性2. 具有专一性3. 作用条件较温和课堂小结：二、酶的特性：1. 具有高效性2. 具有专一性3. 作用条件较温和①要有合适的温度：课堂小结：二、酶的特性：1. 具有高效性2. 具有专一性3. 作用条件较温和①要有合适的温度：②要有合适的pH：Ot / °Cv/mmol·s-1最适温度Ot / °Cv/mmol·s-1最适pH610胰蛋白酶 高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？ 不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。 高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？酶促反应速率底物浓度影响酶促反应速率的其它因素：酶促反应速率酶的浓度酶促反应速率底物浓度影响酶促反应速率的其它因素：酶促反应速率底物浓度影响酶促反应速率的其它因素：酶的浓度：反应速率随
酶浓度的升高而加快。 影响酶促反应速率的其它因素：酶的浓度：反应速率随
酶浓度的升高而加快。 影响酶促反应速率的其它因素：酶的浓度：反应速率随
酶浓度的升高而加快。底物浓度：在一定浓度
范围内，反应速率随浓
度的升高而加快，但达
到一定浓度，反应速率
不再变化课堂练习 1. 人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A. 所吃食物不能消化 B. 胃没有排空 C. 体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D. 吃药使人没有了胃口课堂练习 1. 人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A. 所吃食物不能消化 B. 胃没有排空 C. 体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D. 吃药使人没有了胃口C 2. 胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是 A. pH不适合 B. 胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C. 被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D. 小肠中没有蛋白质可被消化A 2. 胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是 A. pH不适合 B. 胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C. 被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D. 小肠中没有蛋白质可被消化 4. 关于酶的特性，下列表述中错误的一项是 A. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B. 化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
C. 酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响
D. 一旦离开活细胞，酶就失去催化能力D 4. 关于酶的特性，下列表述中错误的一项是 A. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
B. 化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
C. 酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响
D. 一旦离开活细胞，酶就失去催化能力5. 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B5. 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t1AEBCD时间 6. 图中是一种酶促反应P+Q R,曲线E表示在没有酶时此反应的过程。在t1时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的曲线是t1AEBCDC时间 6. 图中是一种酶促反应P+Q R,曲线E表示在没有酶时此反应的过程。在t1时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的曲线是