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1、第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用讨论：讨论：1.17731.1773年斯帕兰札尼年斯帕兰札尼的实验要解决什么问的实验要解决什么问题？题？2.2.是什么物质使肉块是什么物质使肉块消失了？消失了？3.3.怎样才能证明你的怎样才能证明你的推测？推测？一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用1 1、细胞代谢：是细胞中各种化学反应的统、细胞代谢：是细胞中各种化学反应的统称，是细胞生命活动的基础。称，是细胞生命活动的基础。 用简单的实验证明酶的催化效率：2 H2O2 2 H2O + O21.常温常温 2.加热加热
2、3.FeCl3 4.加肝液加肝液2、比较过氧化氢在不同条件下分解、比较过氧化氢在不同条件下分解试管试管号号3%过氧过氧化氢的量化氢的量实验处实验处理理过氧化氢分解过氧化氢分解速率（气泡数速率（气泡数量）量）点燃卫生点燃卫生香检测香检测12mL无无无无无无22mL90水水浴加热浴加热很少很少不亮不亮32mL3.5%氯氯化铁化铁2滴滴较多较多发亮发亮42mL20%肝肝脏研磨脏研磨液液2滴滴很多很多复燃复燃自变量自变量在实验中在实验中人为改变人为改变的量的量试管试管290水浴水浴加热加热试管试管3氯化铁溶氯化铁溶液液试管试管4肝脏研磨肝脏研磨液液因变量因变量随自变量随自变量变化而变变化而变化的量化的
3、量过氧化氢分解的速率过氧化氢分解的速率无关变量无关变量除自变量除自变量外，实验外，实验中对结果中对结果造成影响造成影响反应物的性质、浓度、反应物的性质、浓度、肝脏的新鲜程度肝脏的新鲜程度实验结论：实验结论：1、加热加热能促进过氧化氢的分解，提高能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；反应速率；2、FeCl3中的中的Fe3+和新鲜肝脏中的和新鲜肝脏中的过氧过氧化氢酶化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率；都能加快过氧化氢分解的速率；3、过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe3+的催化效率的催化效率高高得得多；多；注意事项：注意事项：1、肝脏必须是新鲜的（保持酶原有的活性）还得磨碎（与过氧化氢充分接触，使酶充分发挥作
4、用）2、滴管不能混用，酶的催化效率高，会影响实验结果的准确性。3、过氧化氢有腐蚀性，使用小心，不要接触皮肤。 在在酶酶的的催化作用催化作用下，细胞代谢能在温下，细胞代谢能在温和的条件下快速进行！和的条件下快速进行！3、酶作用机理、酶作用机理（1）作用：）作用： 酶所催化的反应叫酶促反应酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物底物，经反应生产的物质叫做产物产物。思考：思考：*1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。*但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29 KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量是不是由过氧
5、化氢酶提供的呢？*如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释为何少了46 KJ的热量呢？活化能：活化能：处于常态的分子要转变为易发处于常态的分子要转变为易发生化学反应的活跃态需要能量，这种能量生化学反应的活跃态需要能量，这种能量叫做活化能叫做活化能 在一定温度下，1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能。单位J/mol（2）机理：）机理：酶和一般催化剂的作用就是降低化酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。分子数增多，反应速度加快。二、酶的本质二、酶的本质1、酶：是活细胞产生的具有催化作用的有机物
6、，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。探索历程探索历程（1 1）巴斯德认为）巴斯德认为发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关是合是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。的。毕希纳的实验说明，酵母细胞中的毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继某些物质能够在酵
7、母细胞破碎后继续起催化作用续起催化作用，就像在活酵母细胞，就像在活酵母细胞中一样。中一样。（2 2）萨姆纳历时）萨姆纳历时9 9年用正确的科学方法，年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来提纯出来并证明是蛋白质并证明是蛋白质。（3 3）2020世纪世纪8080年代，切赫和奥特曼发现年代，切赫和奥特曼发现少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能。2、酶的本质、酶的本质化学本质化学本质大多数是蛋白质少数是RNA合成原料合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所合成场所核糖体细胞核（真核生物)作用场所作用场所细胞内、外或生物体外均可来源来
8、源活细胞都能产生酶生理功能生理功能具生物催化作用作用原理作用原理降低化学反应所需的活化能验证实验：验证实验：待测酶液待测酶液双双缩脲试剂紫色紫色酶是蛋白是蛋白质 吡吡罗红染液染液红色色酶是是RNA待测酶液蛋白酶氨基酸 RNA水解酶核糖核苷酸 （不再具催化作用）基基 础础 题题酶的化学本质是酶的化学本质是( )A. 蛋白质蛋白质B. 有机物有机物C. RNAD. 多肽多肽第第第第1 1节节节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶本节聚集：本节聚集：1.1.细胞代谢为什么离不开酶？细胞代谢为什么离不开酶？2.2.酶的本质是什么？酶的本质是什么？3.
9、3.酶的特性及影响酶活性的因素？酶的特性及影响酶活性的因素？三、酶的特性三、酶的特性1 1、高效性：、高效性：催化效率很高，大大提高反应速率2、专一性：专一性：每种酶只能催化一种或一类化学反应基基 础础 题题每一种酶只能催化一种或一类每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应物质的化学反应,这是酶的这是酶的( )A. 高效性高效性B. 专一性专一性C. 多梓性多梓性D. 稳定性稳定性第第第第1 1节节节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶在不破坏高等植物细胞正常生在不破坏高等植物细胞正常生命活动的情况下命活动的情况下,下列哪种物质下列哪种物质最
10、利于除去植物细胞的细胞壁最利于除去植物细胞的细胞壁( )A. 蛋白酶蛋白酶 B. 淀粉酶淀粉酶C. 盐酸盐酸 D. 纤维素酶纤维素酶基基 础础 题题第第第第1 1节节节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶基基 础础 题题在唾液淀粉酶催化淀粉水解实在唾液淀粉酶催化淀粉水解实验中验中,将唾液稀释将唾液稀释10倍与用唾液倍与用唾液原液实验效果基本相同原液实验效果基本相同,这表明这表明酶具有酶具有( )A. 专一性专一性 B. 多样性多样性C. 高效性高效性 D. 稳定性稳定性第第第第1 1节节节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反
11、应活化能的降低化学反应活化能的酶酶3 3、多样性：、多样性：种类繁多4 4、易变性：、易变性：容易被高温、强酸、强碱等破坏5 5、反应条件较温和、反应条件较温和四、影响酶促反应速率的因素四、影响酶促反应速率的因素1、温度、温度2、PH值值在一定温度范在一定温度范围内，随温度围内，随温度的升高，酶的的升高，酶的活性增强活性增强 ； 最适温度时酶最适温度时酶的活性最大；的活性最大；超过最适温度超过最适温度酶的活性逐渐酶的活性逐渐减小。减小。在一定在一定PH范围内范围内随着随着PH升高，酶升高，酶的活性增大；的活性增大； 在最适在最适PH时，酶时，酶的活性最大；的活性最大； 超过最适超过最适PH，酶
12、，酶活性逐渐减小。活性逐渐减小。拓拓 展展 题题在人体和高等动物体内在人体和高等动物体内,在在pH由由10上降到上降到2的过程中的过程中,胃蛋白酶胃蛋白酶的催化速度将的催化速度将( )A.先升后降先升后降 B.不断上升不断上升C.不断下降不断下降 D.先降后升先降后升第第第第1 1节节节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶酶浓度酶浓度酶酶促促反反应应速速率率O在底物充足且其他条件适宜的情况下，酶促反应在底物充足且其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。速率与酶浓度成正比。3、酶浓度、酶浓度4、底物浓度、底物浓度底物浓度底物浓度酶酶促促反反应应速速率率O其他条件适宜且酶量一定的条件下，酶促反应速率随其他条件适宜且酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，当底物浓度达到一定限度时，底物浓度增加而加快，当底物浓度达到一定限度时，所有酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物所有酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物浓度，反应速率不再增加。浓度，反应速率不再增加。5、反应液、反应液PH的变化不影响酶作用的最的变化不影响酶作用的最适温度适温度PH=7PH=13PH=1温度温度反反应应物物剩剩余余量量
