1、第五章-細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用(3)第一節(jié)第一節(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 本節(jié)聚集：本節(jié)聚集： 1. 1.細(xì)胞代謝為什么離不開酶？細(xì)胞代謝為什么離不開酶？ 2.2.酶是什么？酶是什么？ 3.3.科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？的？什么是細(xì)胞代謝？什么是細(xì)胞代謝？細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝。 1. 1.常溫常溫 2.2.加熱加熱 3.FeCl3.FeCl3 3 4.4.加肝液加肝液一、酶的作用和本質(zhì)：一、酶的作用和本質(zhì)：1. 1.酶在細(xì)胞代謝中的作用：酶在細(xì)胞代謝中的作用：2 H2O

2、2過氧化氫酶實(shí)驗(yàn)Fe3 / 高溫3144329090溫水溫水HH2 2OO2 2肝液肝液FeClFeCl3 32 H2O + O22 22 2 濃濃度度2ml2ml 常溫常溫 FeCl FeCl3 3 肝臟研肝臟研 磨液磨液變量變量自變量自變量無關(guān)變無關(guān)變量量因變量因變量y=k.x對照組對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對照試驗(yàn)對照試驗(yàn)過氧化氫在不同條件下的分解速率不過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣一樣( (酶的催化具有高效性酶的催化具有高效性) )我來回我來回答！答！我來回我來回答！答！我來回我來回答！答！1 1、與、與1 1號試管相比，號試管相比，2 2號試管出現(xiàn)什么不號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)

3、象說明什么？同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？2 2、3 3號試管和號試管和4 4號試管未經(jīng)加熱，也有大號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？3 3、3 3號試管和號試管和4 4號試管相比，那支試管反號試管相比，那支試管反應(yīng)速率快應(yīng)速率快? ?這說明什么？這說明什么？1. 1.產(chǎn)生氣泡，說明加熱能促進(jìn)產(chǎn)生氣泡，說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。率。想一想想一想：為什么？為什么？返回 2 2、說明催化劑、說明催化劑FeClFeCl3 3和過氧化氫酶，和過氧化氫酶，都能促進(jìn)過氧化氫的分解，并且催都能促進(jìn)過氧化氫的分解，并且催化效率較

4、加熱高。化效率較加熱高。想一想：它們加想一想：它們加快化學(xué)反應(yīng)速率快化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)是什么呢？的本質(zhì)是什么呢？返回 3 3、 4 4號試管反應(yīng)速率快，說明過號試管反應(yīng)速率快，說明過氧化氫酶比氧化氫酶比FeClFeCl3 3催化效率高，酶催化效率高，酶是一種高效催化劑。是一種高效催化劑。同無機(jī)催化劑相比，酶同無機(jī)催化劑相比，酶（enzymeenzyme）降低活化能的作）降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更用更顯著，因而催化效率更高。高。想一想：酶催化想一想：酶催化的機(jī)理是什么？的機(jī)理是什么？加熱促使過氧化氫分解，是因?yàn)榧訜崾惯^氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變

5、為容易發(fā)生化學(xué)反分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活活化能化能（activation energyactivation energy）。返回常態(tài)分子 活化分子加熱活化能活化能（activation energyactivation energy）在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)物分子的平均能量水平較低，為“初態(tài)”。在反應(yīng)的任何一瞬間反應(yīng)物中都有一部分分子具有了比初態(tài)更高一些的能量，高出的這一部分能量稱為“活化能”。返回在20時(shí)測得的過氧化氫分解的活化能條件條件活化能活化能/KJmol/KJmol-1 -1沒有催化劑催化沒有催化劑催化75

6、75用用FeClFeCl3 3催化催化5454用過氧化氫酶催化用過氧化氫酶催化2929各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：提高分子的能量。Fe3+：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶：同無機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。返回正是由于酶的催化作用，正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。下快速進(jìn)行。細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝離不開酶離不開酶2.2.酶的本質(zhì)：酶的本質(zhì)：閱讀分析資料并閱讀分析資料并完成下列圖解完成下列圖解巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵是由于酵母活細(xì)發(fā)酵是由于酵母活細(xì)胞的參與胞的參與

7、發(fā)酵是酵母死亡后，發(fā)酵是酵母死亡后，細(xì)胞中物質(zhì)起作用細(xì)胞中物質(zhì)起作用巴斯德巴斯德李比希李比希發(fā)現(xiàn)了酶發(fā)現(xiàn)了酶畢希納畢希納進(jìn)一步證明出大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)進(jìn)一步證明出大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)薩姆納薩姆納高效性高效性：催化效率很高，（前面實(shí)驗(yàn)已證明：催化效率很高，（前面實(shí)驗(yàn)已證明）其催化效率大約是無機(jī)催化劑的其催化效率大約是無機(jī)催化劑的 倍。倍。二、酶的特性二、酶的特性1371010 專一性專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相：任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物。關(guān)的化合物。反應(yīng)條件較溫和反應(yīng)條件較溫和：溶液的溫度和：溶液的溫度和pHpH都都對酶的活性有影響。對酶的活性有影響。 影響酶活性

8、的條件影響酶活性的條件溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響 pHpH對酶活性的影響對酶活性的影響返回 溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響 結(jié)論：結(jié)論：100高溫使酶活性喪失。60酶具有較高活性。溫度對酶的活性溫度對酶的活性有影響有影響。0酶的活性受到抑制。返回pHpH對酶活性的影響對酶活性的影響當(dāng)酶的pH環(huán)境適宜時(shí)活性較高。pH值過高或者過低都會使酶活性降低或者失去活性。pHpH對酶的活性對酶的活性有影響有影響。結(jié)論：結(jié)論：返回圖圖5-3 5-3 酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖返回圖圖5-4 5-4 酶活性受酶活性受pHpH影響示意圖影響示意圖返回A A表示酶，表示酶，B B表示被催化的反應(yīng)物；表示被催化的反應(yīng)物；酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物合物。專一性：專一性：課后溫習(xí)：課后溫習(xí)：1、細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為：_。2、分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為：_。3、酶的催化機(jī)理是:_。3、同無機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的 _ ， 因而