1、1第五章第五章 第第1 1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的本質(zhì)和作用酶的本質(zhì)和作用 4細(xì)胞代謝：細(xì)胞代謝：就是就是活細(xì)胞活細(xì)胞中中全部有序的化學(xué)變化全部有序的化學(xué)變化的總稱的總稱.（是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)）（是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)）這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？常溫常態(tài)的狀態(tài)下常溫常態(tài)的狀態(tài)下、有適合的生物催化劑有適合的生物催化劑酶酶二、酶在細(xì)胞代謝中的作用二、酶在細(xì)胞代謝中的作用5雙氧水 細(xì)胞代謝過程中會產(chǎn)生過氧化氫，過氧化氫對細(xì)胞具有毒害作用，細(xì)胞的保護(hù)機制是什么？2H2O2 2H2O+O2新鮮肝臟細(xì)胞中含較多的H2O2酶酶1.常溫常

2、溫 2.加熱（加熱（90 ） 3.FeCl3 4.加肝液加肝液注意問題：注意問題：1、H2O2：2mL；FeCl3、肝液：肝液：2滴滴 2、滴管不能混用、滴管不能混用 3、觀察現(xiàn)象、觀察現(xiàn)象：釋放氣泡速率和帶火：釋放氣泡速率和帶火星衛(wèi)生香的復(fù)燃情況星衛(wèi)生香的復(fù)燃情況2、方法步驟：、方法步驟：肝臟研磨液 滴入滴入2滴滴3434氯化鐵溶液 滴入滴入2滴滴3%H2O22ml實驗： 比較H2O2在不同條件下的分解9比較H2O2在不同條件下的分解說明1234H2O23%3%3%3%劑量2ml2ml2ml2ml反應(yīng)條件常態(tài)90水浴 30%FeCl3新鮮肝臟研磨液2滴2滴氣泡余燼衛(wèi)生香實 驗 組無關(guān)變量無關(guān)

3、變量對照組自變量因變量 不明顯 較 少 較 多 很 多 復(fù)燃 劇烈燃燒討論討論:1.與與1號試管相比號試管相比,2號出現(xiàn)不同的現(xiàn)象號出現(xiàn)不同的現(xiàn)象?這這一現(xiàn)象說明什么一現(xiàn)象說明什么?2.在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎?為什么？為什么？3.3號和號和4號未經(jīng)加熱號未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明什么這說明什么?4.3號與號與4號相比號相比,4號試管中的反應(yīng)速率快號試管中的反應(yīng)速率快?這說明什么這說明什么?為什么說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)為什么說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行至關(guān)重要反應(yīng)順利進(jìn)行至關(guān)重要?11擴充：v提高化學(xué)反應(yīng)速率的途徑：提高化學(xué)反應(yīng)速率

4、的途徑：v(1) 用加熱或光照給反應(yīng)體系提供能量。v(2) 使用催化劑。v 那么，為什么使用催化劑可以提高反應(yīng)速率呢？v 酶與無機催化劑相比，具有哪些異同呢？活化能活化能 分子分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀讖某B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能量稱為活化能一些化學(xué)反應(yīng)的條件一些化學(xué)反應(yīng)的條件MnO2濃濃H2SO4CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O2KClO3 2KCl + 3O2一般化學(xué)反應(yīng)的條件一般化學(xué)反應(yīng)的條件 （1）高溫（）高溫（2）高壓）高壓（3）強酸（）強酸（4）強堿（）強堿（5）催化劑）催化劑細(xì)胞內(nèi)

5、外的環(huán)境細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境1.常溫常溫2.常壓常壓3.水溶液環(huán)境水溶液環(huán)境4.pH接近中性接近中性 18571857，巴斯德觀察到酵母細(xì)胞，認(rèn)為發(fā)酵與活，巴斯德觀察到酵母細(xì)胞，認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，沒有細(xì)胞就不可能完成發(fā)酵。細(xì)胞有關(guān)，沒有細(xì)胞就不可能完成發(fā)酵。 李比希則堅持認(rèn)為發(fā)酵物質(zhì)只有細(xì)胞死亡并裂李比希則堅持認(rèn)為發(fā)酵物質(zhì)只有細(xì)胞死亡并裂解釋放后才能起作用。解釋放后才能起作用。 畢希納利用含酶酵母提取液成功對葡萄糖進(jìn)行畢希納利用含酶酵母提取液成功對葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵，并將該物質(zhì)命名為釀酶。發(fā)酵，并將該物質(zhì)命名為釀酶。思考：思考： 從巴斯德研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的從巴斯德研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論

6、的出發(fā)點主要是什么？出發(fā)點主要是什么？ 從李比希研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的從李比希研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點主要是什么？出發(fā)點主要是什么？ 巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？各有什么局限性？ 請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納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？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。請給酶下一個較完整的定義。閱讀關(guān)于酶本質(zhì)的探究閱讀關(guān)于酶本質(zhì)的探究18221895（法國）（法國）微生物學(xué)家微生物學(xué)家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)酵的過程中有酵母菌酵的過程中有酵

7、母菌結(jié)論：沒有活細(xì)胞糖類結(jié)論：沒有活細(xì)胞糖類不可能變成酒精不可能變成酒精18031873（德國）（德國）化學(xué)家化學(xué)家通過對化學(xué)變化的研究認(rèn)通過對化學(xué)變化的研究認(rèn)為糖類變成酒精就是一個為糖類變成酒精就是一個化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)結(jié)論結(jié)論: 在這個變化過程中，在這個變化過程中，只有細(xì)胞死之后放出了某只有細(xì)胞死之后放出了某些物質(zhì)起了作用些物質(zhì)起了作用對比對比結(jié)論：結(jié)論：酵母細(xì)胞研磨酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢杓铀當(dāng)嚢杓訅哼^濾加壓過濾不含酵母細(xì)胞的提取液不含酵母細(xì)胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖過程過程：現(xiàn)象現(xiàn)象：冒出氣泡：冒出氣泡畢希納的實驗說明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠畢希納的實驗說明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在

8、酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵在酵母細(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。母細(xì)胞中一樣。5.薩姆那歷時薩姆那歷時9年才證明酶是蛋白質(zhì)年才證明酶是蛋白質(zhì),并并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎.你認(rèn)為他成功的你認(rèn)為他成功的主要原因是什么主要原因是什么?正確的科學(xué)方法，堅持不懈的科學(xué)精神正確的科學(xué)方法，堅持不懈的科學(xué)精神小結(jié)：關(guān)小結(jié)：關(guān) 于于 酶酶 本本 質(zhì)質(zhì) 的的 探探 索索巴斯德以前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)。巴斯德以前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)。巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中的巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞

9、中的 物質(zhì)在起作用。物質(zhì)在起作用。李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在李比希：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起作用。酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能起作用。比希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞裂解后繼續(xù)起比希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞裂解后繼續(xù)起催化作用。就像在活酵母細(xì)胞中一樣。催化作用。就像在活酵母細(xì)胞中一樣。薩姆納：提取脲酶并確定其為蛋白質(zhì)。薩姆納：提取脲酶并確定其為蛋白質(zhì)。切赫、奧特曼：少數(shù)切赫、奧特曼：少數(shù)RNARNA也是酶。也是酶。目前已有發(fā)現(xiàn)目前已有發(fā)現(xiàn)DNADNA具有催化活性的報道。具有催化活性的報道。酶的化學(xué)成

10、分酶的化學(xué)成分 酶的來源酶的來源 酶的功能酶的功能酶是一類生物催化劑酶是一類生物催化劑蛋白質(zhì)是酶嗎？蛋白質(zhì)是酶嗎？大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNARNA。(二二)、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì)什么是酶？什么是酶？1. 同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶（同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶（ ） A、種類有差異，數(shù)量相同、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無差異，數(shù)量相同、種類無差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不同、種類無差異，數(shù)量不同B B2.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（ ） A.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) B. 線

11、粒體線粒體 C.核糖體核糖體 D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C C課堂練習(xí)課堂練習(xí):3.催化脂肪酶水解的酶是（催化脂肪酶水解的酶是（ ） A. 肽酶肽酶 B. 蛋白酶蛋白酶 C. 脂肪酶脂肪酶 D. 淀粉酶淀粉酶4.圖中是一種酶促圖中是一種酶促反應(yīng)反應(yīng)P+Q R,曲曲線線E表示在沒有酶時此反表示在沒有酶時此反應(yīng)的過程。在應(yīng)的過程。在t1時，將催時，將催化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混合物中。則表示此反應(yīng)進(jìn)合物中。則表示此反應(yīng)進(jìn)程的曲線是程的曲線是 ( )B Bt1AEB BCDC C時間時間 RPQ每一種酶只能催化每一種酶只能催化一種一種化合物或一類化合物化合物或一類化合物的的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)

12、酶的催化效率是無機催酶的催化效率是無機催化劑的化劑的10107 7 10 101313 倍倍三三. .酶的特性：酶的特性：酶的高效性酶的高效性酶的催化作用酶的催化作用需要適宜的條件需要適宜的條件1）需要適宜）需要適宜pH值值2）需要適宜的溫度）需要適宜的溫度過酸過堿和高溫過酸過堿和高溫-酶被殺死，酶被殺死，低溫低溫-酶暫時失活酶暫時失活酶的活性受酶的活性受pH影響的示意圖影響的示意圖酶的活性受溫度影響的示意圖酶的活性受溫度影響的示意圖2.2.人在發(fā)高燒時，常常不思飲食，其根本原因時人在發(fā)高燒時，常常不思飲食，其根本原因時A.A.消化道內(nèi)食物尚未消化消化道內(nèi)食物尚未消化 B.B.發(fā)燒使胃腸蠕動減

13、弱發(fā)燒使胃腸蠕動減弱C.C.體內(nèi)的食物殘渣排出受阻體內(nèi)的食物殘渣排出受阻 D.D.高燒使酶的活性減弱高燒使酶的活性減弱1.1.下列有關(guān)酶的敘述錯誤的是下列有關(guān)酶的敘述錯誤的是A.A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸B.B.少數(shù)的酶是少數(shù)的酶是RNARNAC.C.每種酶都具有高效性，專一性每種酶都具有高效性，專一性D.D.酶都具有消化功能酶都具有消化功能酶具有高效性酶具有高效性實驗五實驗五 比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和 Fe3+ 的催化效率的催化效率結(jié)論：結(jié)論：上述實驗說明，過氧化氫酶和 Fe3+ 的催化效率不同。與無機催化劑 Fe3+ 相比，過氧化氫酶的催化效率

14、要高許多。酶的催化效率一般是無機催化劑的107 1013 倍。討論：討論：實驗中為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用一個吸管？為什么？酶具有專一性酶具有專一性實驗六實驗六 探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用實驗原理實驗原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。還原糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。方法步驟：方法步驟： 酶具有專一性酶具有專一性實驗六實驗六 探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用結(jié)論：結(jié)論：上述實驗說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。確切地說，每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。討論：討論：為什么要將試管的下半部浸到 60 OC 左右的熱水中？在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下，本實驗設(shè)置1號試管還有沒有必要？ 0 最適溫度 t / OC V / mmo