生物-5.1降低化学反应活化能的酶1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,P,o,w,e,r,B,a,r,中国专业,PPT,设计交流论坛,Chapter Five,细胞的能量,供应和利用,Section One,降低化学反应,活化能的酶,Key point,酶的高效催化作用,1,酶的本质,2,酶的特性,3,斯帕兰扎尼实验,过程：,现象：,推测：,证明：,本实验能证明：,问题探讨,肉块放入小金属笼内，让鹰吞下,肉块消失了,是胃内的化学物质将肉块分解了,收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解,胃具有化学消化的作用,一、酶的作用和本质,1.,细胞代谢：,细胞中每时每刻都进行着许多化,学反应，统称为细胞代谢,是,生,命活动的基础。,合成,代谢（,同化,作用）,分解,代谢（,异化,作用）,细胞代谢：,细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。,酶和细胞代谢有关系吗？,酶,细胞代谢,2 H,2,O,2,2,H,2,O +O,2,1.,常温下反应,2.,加热,3.Fe,3+,做催化剂,4.,过氧化氢酶,猪肝研磨液,加入试管直接观察,酒精灯加热,滴加,FeCl,3,溶液,2.,酶在代谢中的作用,步 骤,试管编号,说明,1,2,3,4,一,H,2,O,2,浓度,剂量,二,剂量,结果,气泡产生,卫生香燃烧,结论,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl,3,肝脏研磨液,2,滴清水,2,滴清水,2,滴,2,滴,不明显,少量,较多,大量,不复燃,不复燃,变亮,复燃,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,反应条件,自变量,因变量,无关变量,变量,讨论：,(1)-(4),见教材,P79,。,(5),这个实验为什么要选用新鲜的肝脏？为什,么要将肝脏制成研磨液？,(6),滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共,用一个吸管？为什么？,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所,需要的能量,称为,活化能,反应物,产物,活化能,反应进程,能量,加热,催化剂在化学反应中的作用,反应物,产物,活化能,反应进程,能量主要特点,降低反应所需的活化能,参与反应，不提供能量,本身的量与,化学性质,不变,75,无催化剂催化,29,过氧化氢酶,54,用胶态铂催化,活化能,/,kJ.mol,-1,条件,.,无机,催化剂,酶在细胞代谢中的作用,正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。,各条件使反应加快的本质：,加热,：,Fe,3+,：,酶,：,提高分子的能量,降低化学反应的,活化能,更显著地降低化学反应的,活化能,酶的作用：,同无机催化剂相比，酶,降低活化能的作用更显著,，因而,催化效率更高,。,降低活化能,催化作用,3.,酶的本质,A.,酶本质的探索：,（,1,）,1857,年，法国，巴斯德（,生物学家,）,通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在。,结论：,没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒,精的,（,2,）德国，李比希（,化学家,）,结论：,发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物,质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥,作用,（,3,）德国，毕希纳,过程：酵母细胞提取液中加入葡萄糖，糖液变成,了酒。,结论：,将酵母细胞中引起发酵的物质称为,酿酶。,（,4,）,美国，萨姆纳,1926,年，从刀豆种子中提出,脲酶结晶，,脲酶,是一种,蛋白酶；,20,世纪,30,年,代,相继提出了,多种酶的蛋白结晶,结论：,酶是一类具有催化作用的,蛋白质。,（,5,）,20,世纪,80,年代，切赫、奥特曼,发现,少数,RNA,也具有生物催化作用,结论：,酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数,是蛋白质，,少数是,RNA,。,B.,酶的定义：,酶：,是,活细胞,产生的具有生物,催化作用,的,有机物,。,绝大多数的酶是,蛋白质,，少数的酶是,RNA,（核,酶）。,怎样验证酶的存在？,与双缩脲反应生成紫色物质,催化脂肪酶水解的酶是？主要的合成部位？判断：酶是蛋白质,所有的细胞都能产生酶,来源：,活细胞产生的（死细胞不产生酶，凡是活细胞都一定,能产生酶）。,本质：,绝大多数是蛋白质，,少数酶是,RNA,。,合成原料：,氨基酸 或 核糖核苷酸（组成,RNA,）,功能：,生物催化剂：,a.,在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，,能显著降低反应的活化能，提高反应速率，,缩短达到,平衡的时间,，但并不改变反应的方向和平衡常数；,b.,反应前后酶的性质和数量均没有变化。,作用分布：,细胞外,(,胞外酶：如各种消化酶,),；细胞内,(,胞内酶：,如呼吸氧化酶,),每一种酶只能催化,一种,化合物或一类化合物,的,化学反应,酶的催化效率是无机催化剂的,10,7,10,13,倍,二、酶的特性：,酶的催化作用,需要适宜的条件,1,）需要适宜,pH,值,2,）,需要适宜的温度,酶的高效性,酶的专一性,酶的活性受,pH,影响的示意图,B点对应的,p,H,值表示：,AB段表示：,BC段表示,：,酶的最适,p,H,值,超过最适,p,H,后，随,p,H,上升，酶活性下降。,在一定,p,H,范围内，随,p,H,上升，酶活性上升。,C,B,A,.pH,酶反应最适,pH,动物体内：,6.58.0,（,接近中性,）,植物体内：,4.56.5,酶的名称,最 适,pH,胃蛋白酶,唾液淀粉酶,胰蛋白酶,过氧化氢酶,核糖核酸酶,1.5,7,8,7.6,7.8,过酸过碱和高温,-,酶被杀死,低温,-,酶暂时失活,酶的活性受温度,影响的示意图,C,B,A,B点对应的温度表示：,AB段表示：,BC,段表示,：,酶的最适温度,超过最适温度后，随温度上升，酶活性下降。,在一定温度范围内,，随温度升高，酶活性上升。,温度,酶反应最适温度,动物体内：,3540,植物体内：,4045,细菌：,30 60,，有的在,60,以上，如细菌淀粉水,解酶的最适温度,90,以上。,三、影响酶活性的因素：,1,、,pH,值,2,、,温度,3、,酶的浓度,4、,底物浓度,C,B,A,C,B,A,反应速率,V,酶的浓度,（E）,酶的浓度：,底物充足时,反应速率随酶浓度的,升高而加快。,3、,酶的浓度,反应速率,V,底物浓度（S）,底物浓度：,在,一定浓度范围内,，反应速率,随底,物浓度,的,升高而加快,，但达到,一定,浓度,，反应速率,不再,变化,。,酶数量限制,4、,底物浓度,在底物浓度很低时，,反应速度随底物浓度的增加而急骤加快，两者呈,正比,关系；,随着底物浓度的升高，反应速度不再呈正比例加快，,反应速度增加的幅度不断下降,。,如果,继续加大底物浓度,，反应速度不再增加，此时，无论底物浓度增加多大，反应速度也不再增加，说明,酶已被底物所饱和,。,所有的酶都有饱和现象，,只是达到饱和时所需底物浓度各不相同。,1,、,高效性,：酶的催化效率比无机催化剂更高，使反应速率更快；,2,、,专一性,：一种酶只能催化一种或一类,底物,，如蛋白酶只能催化,蛋白质水解,成,多肽,；,3,、,多样性,：酶的种类很多，大约有,4000,多种；,4,、,温和性,：是指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进,行的。,5,、活性可调节性,：包括,抑制剂,和,激活剂,调节、,反馈抑制,调节、,共,价修饰调节,和,变构调节,等。,6,、有些酶的催化性与,辅因子,有关。,7,、,易变性,：由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱,等破坏。,酶 的 特 性,固定酶：,用物理、化学等方法将水溶性的酶固定到特定的载体上使之成为水不溶性的酶称之为,固定酶,或,固相酶,。,以,固相,状态作用于底物，反应完成后,容易,与水溶性反应物分离，可,反复使用,。,2.,固定化酶不但仍具有酶的,高度专一性,和,高催化效率,的特点，且比,水溶性酶稳定,，可较,长期使用,，具有较高的经济效益。,特点：,过,氧,化,氢,酶,.,在其他条件不变而酶浓度增加时，下列图中能正确表示生,成物量变化的是,(图中虚线为酶浓度增加后的变化曲线),C,.,人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时,A.,消化道内食物尚未消化,B.,发烧使胃肠蠕动减弱,C.,体内的食物残渣排出受阻,D.,高烧使酶的活性减弱,.,下列有关酶的叙述错误的是,A.,组成大多数酶的基本单位是氨基酸,B.,少数的酶是,RNA,C.,每种酶都具有高效性，专一性,D.,酶都,具有消化功能,催化效率,pH,值,2,4,6,8,10,12,胰蛋白酶,胃蛋白酶,0,.,在测定胃蛋白酶活性时，将溶液,pH由10降到2的过程中，,胃蛋白酶的活性将：（,）,A不断上升,B没有变化,C先升后降D先降后升,B,5.,下列有关酶的研究，按时间先后顺序，正确的是,（）。,斯巴兰札尼证明鸟胃里有化学变化,施旺从胃液中提取出胃蛋白酶,人们认为鸟胃里无化学变化,科学家指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质,科学家认为，酶是活细胞里产生的具有催化作用的有机,物，少数酶是,RNA,A,B,C,D,B,6,、除下列哪种因素外，都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活,性（）,A,强碱,B,强酸,C,高温,D,低温,7,在过氧化氢酶和,Fe,3+,的催化效率的实验中，把肝脏制成研磨液,的目的是（）,A,有利于氧化氢酶的释放,B,保护过氧化氢酶,C,提高过氧化氢酶的活性,D,以上说法都不对,8,能使胰淀粉酶水解的酶是（）,A,淀粉酶,B,脂肪酶,C,蛋白酶,D,肽酶,9,对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过（）,A,化学反应,B,细胞代谢,C,细胞活动,D,细胞氧化,10,、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水,混合装 入一个容器内，调 整,pH,至,2.0,，保存于,37,的水溶锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是,（）。,A.,淀粉、胃蛋白酶、多肽、水,B.,唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水,C.,唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水,D.,唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水,A,不同,。,过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；,低温使酶活性明显下降，,空间结构没有破坏，,适宜温度下其活性,增强,。,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？,吃馒头，细嚼慢咽，感觉很甜，为什麽？,治疗糖尿病的胰岛素制剂为什麽只能注射，不能口服？,进入冬眠的动物体，代谢很缓慢，根本原因是？,Thank You！,