第一节 降低化学反应活化能的酶

(共32张PPT)
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 　　　　　　　　
CO2+H2O 有机物 +O2
光能
叶绿体:
氨基酸 多肽(蛋白质）
脱水缩合
核糖体：
线粒体:
有机物 +O2 CO2+H2O+能量
酶
酶
酶
第1节
降低化学反应活化能的酶
资料：
细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。
体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老，损害细胞。
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 H2O2 → 2 H2O + O2
2 H2O2 → 2 H2O + O2
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Fe3+
过氧化氢酶
2 H2O2 → 2 H2O + O2
检验方法？
带火星的卫生香
1、为什么要选用新鲜的肝脏？
2、为什么要将肝脏制成研磨液？
想一想
步骤 试管编号
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二
剂量
结果 气泡产生
卫生香燃烧
结论
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不猛烈
猛烈
比较过氧化氢在不同条件下的分解
反应条件
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
问题质疑：
1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能分解？
加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能
降低了化学反应的活化能
FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解，原因与2号试管的相同吗？
与无机催化剂相比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
质量分数为20%的肝脏研磨液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液
过氧化氢酶 Fe3+
所含酶相对数量：1 Fe3+的相对数量：25万
3号试管加FeCl3溶液 4号管加
新鲜肝脏研磨液
气泡：较多 气泡：大量
卫生香：不猛烈 卫生香：猛烈
酶具有高效性
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
各条件使反应加快的本质：
加热：
Fe3+：
酶：
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
2、现象解释：
酶的本质
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：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，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。
排除物理性消化
2、是什么物质使肉块消失了？
是胃内的化学物质将肉块分解了。
3、胃内起催化消化作用的物质主要是什么？
1、为什么将肉块放入金属笼内？
一、 酶的作用和本质
2.酶的本质
阅读教材P81－82,“关于酶本质的探索”思考：
巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫和奥特曼的观点各是什么？
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
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
李比希
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
酶是蛋白质
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。
酶
来源
功能
化学本质
活细胞
催化性
降低化学反应活化能
大部分是蛋白质，少部分是RNA
酶的本质：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数RNA也具有催化功能。
二、酶的特性
超效加酶
1.酶具有高效性
事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。
无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。
蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。
口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。
由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。
酶具有专一性
每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解
蛋白酶只能催化蛋白质水解
淀粉酶只能催化淀粉水解
二肽酶可以催化所有的二肽水解
细胞都生活在一定的环境中，环境条件的改变会不会影响细胞内酶的活性呢？
酶活性：酶对化学反应的催化效率。
温水
三、酶的作用条件较温和
t/℃
υ/mmol. s-1
最适温度
酶活性受温度影响示意图
温度低于最适温度时
酶活性随着温度的升高而上升
温度高于最适温度时
酶活性随着温度的升高而下降
最适温度时：
酶活性最高
动物:35~40oC；
植物:40~50oC之间；
微生物最适温度差别很大
有些人工酶：60oC
我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？
唾液的pH为6.2—7.4,胃液的pH为0.9—1.5
pH影响酶活性
pH低于最适pH时
酶活性随着pH的升高而上升
pH高于最适pH时
酶活性随着pH的升高而下降
最适pH时：
酶活性最高
动物:6.5~8.0
例外，胃蛋白酶的最适pH:1.5
植物:4.5~6.5。
酶活性受温度影响示意图
最适温度
t/℃
υ/mmol. s-1
酶活性受pH值影响示意图
低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？
抑制
失活
失活
失活
1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（ ）
A.大多数酶是由活细胞产生的
B.大多数酶是生物催化剂
C.大多数酶的化学本质是蛋白质
D.大多数酶的基本组成单位是多肽
2、酶的基本组成单位是（ ）
A.氨基酸 B.核苷酸
C.核糖核苷酸 D.A或C
课堂练习：
C
D
课堂练习：
3.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
4.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
C
A