1、酶一、酶的本質(zhì)：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化活性和高度選擇性的特殊蛋白質(zhì)。按其組成的不同，將酶分成單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)兩大類。例如，大多數(shù)水解酶屬單純由蛋白質(zhì)組成的酶; 黃素單核苷酸酶則屬由酶蛋白和輔助因子組成的結(jié)合蛋白酶。結(jié)合蛋白質(zhì)中的酶蛋白為蛋白質(zhì)部分，輔助因子為非蛋白質(zhì)部分，兩者結(jié)合成全酶，只有全酶才有催化活性二、酶的形態(tài)結(jié)構(gòu)所有的酶都含有C、H、O、N四種元素。按照酶的化學(xué)組成可將酶分為單純酶和復(fù)合酶兩類。單純酶分子中只有氨基酸殘基組成的肽鏈。結(jié)合酶分子中則除了多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，還有非蛋白成分，如金屬離子、鐵卟啉或含B族維生素的小分子有機物。結(jié)合酶的蛋白質(zhì)部分稱為酶蛋白，非蛋白質(zhì)部分

2、統(tǒng)稱為輔助因子 （cofactor），兩者一起組成全酶；只有全酶才有催化活性，如果兩者分開則酶活力消失。非蛋白質(zhì)部分如鐵卟啉或含B族維生素的化合物若與酶蛋白以共價鍵相連的稱為輔基（prosthetic group），用透析或超濾等方法不能使它們與酶蛋白分開；反之兩者以非共價鍵相連的稱為輔酶（coenzyme），可用上述方法把兩者分開。輔助因子有兩大類，一類是金屬離子，且常為輔基，起傳遞電子的作用；另一類是小分子有機化合物，主要起傳遞氫原子、電子或某些化學(xué)基團的作用。結(jié)合酶中的金屬離子有多方面功能，它們可能是酶活性中心的組成成分；有的可能在穩(wěn)定酶分子的構(gòu)象上起作用；有的可能作為橋梁使酶與底物相連

3、接。輔酶與輔基在催化反應(yīng)中作為氫（H+和e）或某些化學(xué)基團的載體，起傳遞氫或化學(xué)基團的作用。體內(nèi)酶的種類很多，但酶的輔助因子種類并不多，常見到幾種酶均用某種相同的金屬離子作為輔助因子的例子，同樣的情況亦見于輔酶與輔基，如3-磷酸甘油醛脫氫酶和乳酸脫氫酶均以NAD+作為輔酶。酶催化反應(yīng)的特異性決定于酶蛋白部分，而輔酶與輔基的作用是參與具體的反應(yīng)過程中氫（H+和e）及一些特殊化學(xué)基團的運載。酶屬生物大分子，分子質(zhì)量至少在1萬以上，大的可達(dá)百萬。酶的催化作用有賴于酶分子的一級結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)的完整。若酶分子變性或亞基解聚均可導(dǎo)致酶活性喪失。一個值得注意的問題是酶所催化的反應(yīng)物即底物（substrate

4、），卻大多為小分物質(zhì)它們的分子質(zhì)量比酶要小幾個數(shù)量級。酶的活性中心（active center）只是酶分子中的很小部分，酶蛋白的大部分氨基酸殘基并不與底物接觸。組成酶活性中心的氨基酸殘基的側(cè)鏈存在不同的功能基團，如-NH2。-COOH、-SH、-OH和咪唑基等，它們來自酶分子多肽鏈的不同部位。有的基團在與底物結(jié)合時起結(jié)合基團（binding group）的作用，有的在催化反應(yīng)中起催化基團（catalytic group）的作用。但有的基團既在結(jié)合中起作用，又在催化中起作用，所以常將活性部位的功能基團統(tǒng)稱為必需基團（essential group）。它們通過多肽鏈的盤曲折疊，組成一個在酶分子表面

5、、具有三維空間結(jié)構(gòu)的孔穴或裂隙，以容納進入的底物與之結(jié)合并催化底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，這個區(qū)域即稱為酶的活性中心。而酶活性中心以外的功能集團則在形成并維持酶的空間構(gòu)象上也是必需的，故稱為活性中心以外的必需基團。對需要輔助因子的酶來說，輔助因子也是活性中心的組成部分。酶催化反應(yīng)的特異性實際上決定于酶活性中心的結(jié)合基團、催化基團及其空間結(jié)構(gòu)。酶的本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)酶的特性一、酶的發(fā)現(xiàn)史講述：1、18世紀(jì)70年代以前，全世界認(rèn)識酶的情況，引導(dǎo)學(xué)生分析斯帕蘭札尼的試驗，從而認(rèn)識到胃具有消化功能。2、1836年，施旺，從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)。(后人才發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)是胃蛋白酶)。 3、1926年,薩姆納,提取出脲

6、酶結(jié)晶并證實脲酶是一種蛋白質(zhì)。 4、20世紀(jì)30年代，許多科學(xué)家提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶。5、20世紀(jì)80年代以來，切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。提問：酶都是蛋白質(zhì)嗎？并做一定的說明。小結(jié)：1983年Atman和Pace分別報導(dǎo)了在RNA前體加工過程起催化作用的酶是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成的。如果除去蛋白質(zhì)部分，并提高鎂離子的濃度，則留下的RNA具有與全酶相同的催化活性，這是說明RNA具有酶活性的第一例證。學(xué)生認(rèn)真聽講并積極設(shè)計試驗，通過認(rèn)真聽講，能闡述酶的發(fā)現(xiàn)過程，激發(fā)學(xué)生的探索興趣。三、酶的概念及特性一）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。（板書）1、產(chǎn)生

7、：活細(xì)胞2、功能：催化3、化學(xué)本質(zhì)：有機物（絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA）二）酶的特性：（板書）1、高效性實驗原理：新鮮肝臟中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e3+是一種無機催化劑，它們都可以催化過氧化氫分解成水和氧。要求：學(xué)生看書、觀看flash并填寫表格。提問：1）該實驗的出什么結(jié)論？2）該實驗中為什么選用兩支試管？如果只用試管1能否證明酶具有高效性？3）兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩試管的溫度也不同，可不可以？小結(jié)：本實驗證明了酶具有高效性，指出了設(shè)計實驗的三大原則：1）對照原則2）單一變量原則3)等量原則2、專一性（板書）提問：“食物中的淀粉和蔗糖同屬糖類，唾液淀粉酶能否消化水解這兩

8、種物質(zhì)?”實驗原理：淀粉在酶的作用些可分解為麥芽糖和葡萄糖;蔗糖在相應(yīng)酶的作用下，可分解為果糖和葡萄糖。還原糖（麥芽糖、葡萄糖和果糖）可以和斐林試劑反應(yīng)，生成磚紅色沉淀。（因此，斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖，進而推測淀粉和蔗糖是否被水解）要求：請同學(xué)們關(guān)上書，根據(jù)設(shè)計實驗三大原則，設(shè)計一個試驗。驗證酶的專一性。材料：試管若干、3%的淀粉溶液、3%的蔗糖溶液、稀釋唾液、斐林試劑、60溫水、沸水小結(jié)：淀粉酶只能催化淀粉的水解，對蔗糖則不起作用。即酶具有專一性。3、要有適宜的條件。（板書）1）溫度：出示一包白描洗衣粉，請同學(xué)起來讀它的主要成份和注意事項。小結(jié)：洗衣粉

9、的主要成份中有一種是“高效生物酶”。注意事項中有一條是“不宜直接使用超過60攝氏度的熱水”。聯(lián)系實際，冬天洗衣服，常使用溫水，一來是使衣服容易洗干凈;二來是防凍。出示酶的活性受溫度影響的示意圖并講解。要求：請同學(xué)們課后根據(jù)設(shè)計實驗三大原則，設(shè)計一個試驗，驗證溫度對酶的影響。材料：試管若干、2%的唾液、3支試管、溫度計、3%的淀粉溶液、碘液。小結(jié)：溫度太低，抑制酶的活性，當(dāng)恢復(fù)適宜溫度時，酶繼續(xù)起作用；溫度太高，破壞酶的結(jié)構(gòu)，酶的活性為零，即使溫度恢復(fù)，酶也不會在起作用。2）pH值：閱讀P:48小資料。出示酶活性受pH影響示意圖。小結(jié)：酶的活性不僅受溫度影響，還收pH影響。過酸、過減破壞酶的活性

10、，即使pH值恢復(fù)，酶也不會在起作用學(xué)生認(rèn)真聽講，積極參與課堂，積極回答提問。深入理解酶的概念。學(xué)生認(rèn)真聽講、看書，并且積極思考、探究酶的高效性，討論并回答問題，培養(yǎng)學(xué)生的分析試驗現(xiàn)象的能力、邏輯思維的能力。學(xué)生學(xué)以致用，思考、討論完成設(shè)計，積極起來敘述設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、表達(dá)能力。學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考。培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力及分析實驗現(xiàn)象能力。四、影響酶促反應(yīng)速率的因素（板書）講解：影響酶促反應(yīng)速率的因素有底物濃度、酶濃度、溫度和pH值，并出示相應(yīng)的示意圖，要求學(xué)生分成小組進行思考、分析、討論并解釋是怎么影響酶促反應(yīng)的。學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考，討論，回答問題。培養(yǎng)學(xué)生的思維和表達(dá)能力，能闡述以上四種因素度酶促反應(yīng)的影響。五、總結(jié)1、新陳代謝：生物體內(nèi)全