1、,5-1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,活化能： 在一個化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)開始時，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，進(jìn)入“活化態(tài)”，高出的這一部分能量稱為“活化能” 在一定溫度下，1mol反應(yīng)物分子全部進(jìn)入活化態(tài)所需要的能量就是該反應(yīng)物的活化能。單位J/mol。,有何方法能提高化學(xué)反應(yīng)速率？,加溫、加壓 催化劑（無機(jī)催化劑、有機(jī)催化劑）,細(xì)胞代謝如何在溫和條件下進(jìn)行？,酶,走近“酶”,為什么吃菠蘿要泡鹽水？,菠蘿蛋白酶刺激口腔上皮,加酶洗衣粉“使用手冊”,一般洗衣粉不易清除衣物上的奶漬,但生物活性洗衣粉則可以,一生物活性

2、洗衣粉包裝盒上印有以下資料: 成分:蛋白酶0.2%,清潔劑15%. 用法:洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)一段時間,使用溫水效果最佳.切勿用60度以上的熱水.注意,切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料;用后須徹底清洗雙手.,請根據(jù)以上資料探究有關(guān)問題: 1.為什么該生物活性洗衣粉能較易清除衣物上的奶漬? 2.為什么洗滌前須先將衣物浸于有這種洗衣粉的水內(nèi)一段時間? 3.試提供一個方法以縮短衣物浸水的時間,并加以解釋. 4.為什么包裝盒上的用法指明切勿在60度以上的熱水中使用此洗衣粉? 5.試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料.,內(nèi)容提要,1.酶在細(xì)胞代謝中的作用 2.酶的本質(zhì) 3.酶的特性,有較多

3、氣泡,有大量氣泡,衛(wèi)生香燃燒，但不猛烈,衛(wèi)生香猛烈燃燒,有少量氣泡,基本無氣泡,一、比較H2O2在不同條件下的分解,有較多氣泡,有大量氣泡,衛(wèi)生香燃燒，但不猛烈,衛(wèi)生香猛烈燃燒,有少量氣泡,基本無氣泡,討論1：2號試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。,一、比較H2O2在不同條件下的分解,有較多氣泡,有大量氣泡,衛(wèi)生香燃燒，但不猛烈,衛(wèi)生香猛烈燃燒,有少量氣泡,基本無氣泡,討論2：不能,一、比較H2O2在不同條件下的分解,有較多氣泡,有大量氣泡,衛(wèi)生香燃燒，但不猛烈,衛(wèi)生香猛烈燃燒,有少量氣泡,基本無氣泡,討論3：說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫

4、酶都能加快過氧化氫分解的速率。,一、比較H2O2在不同條件下的分解,有較多氣泡,有大量氣泡,衛(wèi)生香燃燒，但不猛烈,衛(wèi)生香猛烈燃燒,有少量氣泡,基本無氣泡,討論4：4號；過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求,自變量：,因變量：,無關(guān)變量：,H2O2 的分解速度（氣泡產(chǎn)生的速度）,試管的潔凈程度； H2O2 的升數(shù)；肝臟新鮮程度；肝臟研磨液的研磨程度等。,隨著自變量的變化而變化的變量,除自變量外,實驗過程中可能存在的對實驗結(jié)果造成影響的因素,人為改變的變量,通常情況下，自變量是原因，因

5、變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。,注意:,1.肝臟必須是新鮮的,是剛從活體動物體內(nèi)取出的。因為過氧化氫酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，放置久了可被細(xì)菌作用，使組織中酶分子數(shù)量減少或活性降低。,FeCl3,肝臟研磨液,注意:,2.肝臟必須充分研磨。研磨充分肝臟中的過氧化氫酶才能釋放出來，可以加大酶與底物的接觸面積，從而利于過氧化氫的分解。,FeCl3,肝臟研磨液,注意:,3.滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液的滴管不能共用一支，應(yīng)單獨使用。因酶的高效性，少量的酶帶入FeCI3溶液中也會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至使人產(chǎn)生錯覺，作出錯誤判斷。,FeCl3,肝臟研磨液,900C水浴,Fe

6、Cl3,肝臟研磨液,對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗，叫對照實驗。,對照實驗一般要設(shè)對照組和實驗組,900C水浴,FeCl3,肝臟研磨液,對照實驗,對照組：,實驗組：,1,2、3、4,900C水浴,FeCI3,肝臟研磨液,對照組：一般來說，是指保持原有狀態(tài)（未做處理）或在未真正做實驗之前，實驗者對其實驗結(jié)果就已經(jīng)預(yù)先知道的組。,實驗組：人為改變條件（人為特別處理）或在未真正做實驗之前，未知實驗結(jié)果的一組。,酶的催化效率為什么比無機(jī)催化劑高？,活化能：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。,催化劑不能為反應(yīng)物提供能量，但因能降低反應(yīng)的活化能，因而能催化化學(xué)反

7、應(yīng)。同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。,二、酶在細(xì)胞代謝中的作用,酶的概念,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有,生物催化作用的有機(jī)物。,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少量的酶是RNA,（二）酶的本質(zhì),合成酶原料：氨基酸或核糖核苷酸,作用部位：可在細(xì)胞內(nèi)起作用，也可在細(xì)胞外起作用,酶產(chǎn)生的部位：活細(xì)胞內(nèi),酶的作用：催化作用,化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)或RNA,蛋白質(zhì)類的酶是由相關(guān)基因控制，在核糖體合成。另外，胞外酶（如消化酶）的合成與分泌還需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體等細(xì)胞器參與,四、酶與一般催化劑的共同點：,（1）改變化

8、學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗。（起催化作用時，反應(yīng)前后酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變）,中間產(chǎn)物,酶促反應(yīng)的兩個方向,四、酶與一般催化劑的共同點：,（2）只能催化已有的化學(xué)反應(yīng)。,（3）降低活化能，使反應(yīng)速率加快。,（4）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間，但不改變平衡點（在可逆反應(yīng)中，正逆反應(yīng)速度相等時為反應(yīng)的平衡點，此時反應(yīng)物與產(chǎn)物的濃度保持動態(tài)平衡，相對穩(wěn)定）。,例：在溫度、pH等適宜條件下，圖中實線表示在沒有酶時此反應(yīng)的過程。在t1時，將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)混合物中，圖中表示此反應(yīng)進(jìn)程的是 A曲線A B曲線BC曲線C D曲線D,判斷下列關(guān)于酶的敘述中的正誤 是具有分泌功能的細(xì)胞分泌的 有的從食

9、物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 酶都是蛋白質(zhì) 酶有的是蛋白質(zhì)，有的是RNA 酶在代謝中有許多功能 在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 酶都是生物催化劑,X,X,X,X,X,五、酶的特性,高效性,專一性,酶的作用條件較溫和,（一）高效性,（二）專一性,（三）酶的作用條件較溫和,酶的命名：一般根據(jù)它的產(chǎn)生部位及它所催化的底物名稱。,唾液淀粉酶：由唾液腺分泌，催化淀粉分解為麥芽糖酶。 胃蛋白酶：由胃腺分泌的，催化蛋白質(zhì)分解為多肽。 胰脂肪酶：由胰腺分泌的，催化脂肪分解為甘油和脂肪酸。,例：下圖表示某有機(jī)物加入催化劑后，置于由0漸變至80的環(huán)境中，有機(jī)物的分解總量與溫度的關(guān)系圖。根據(jù)

10、該圖判斷，如果把這些物質(zhì)置于80漸變至0的環(huán)境中處理，其關(guān)系圖應(yīng)為,六影響酶活性的因素,1、酶濃度對酶促反應(yīng)的影響 在底物充足、其他因素固定的條件下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時，酶促反應(yīng)速度與酶濃度成正比。,2、底物濃度對酶促反應(yīng)的影響 在底物濃度較低時，反應(yīng)速度隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速度與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時，底物濃度增加，反應(yīng)速度也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽笄疫_(dá)到一定限度時，反應(yīng)速度達(dá)到一個最大值；此時即使再增加底物濃度，反應(yīng)速度幾乎不再改變。,3、pH對酶促反應(yīng)的影響 每一種酶只能在一定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過這個范圍，酶就會失去活性。每一種酶在其最適p時活性最大。在過酸或過堿環(huán)境中，酶均失去活性而不能再恢復(fù)。,4、溫度對酶促反應(yīng)的影響 酶促反應(yīng)在一定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速度隨溫度的升高而加快，但當(dāng)溫度升高到一定限度時，酶促反應(yīng)速度不僅不再加快，反而隨著溫度的升高而下降。在一定條件下，每一種酶在最適溫度時活性最大。,溶菌酶,含酶牙膏,多酶片,酶為生活添姿彩,2.人在發(fā)高燒時，常常不思飲食，其根本原因時 A.消化道內(nèi)食物尚未消化 B.發(fā)燒使胃腸蠕動減弱 C.體內(nèi)的食物殘渣排出受阻 D.高燒使酶的活性減弱,1