第5章第一节酶.pptx

第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用_细胞代谢细胞代谢细胞代谢细胞代谢是是活细胞活细胞中全部中全部有序有序的的化学变化学变化化的总称的总称一一 酶的作用和本质酶的作用和本质2H2O2 2 H2O+O2催化剂催化剂第第1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解H2O2H2O2,加热加热H2O2+FeCl3H2O2+肝脏肝脏研磨液研磨液加热使加热使H2O2分子分子得到能量得到能量FeCl3降低了反降低了反应的活化能应的活化能过氧化氢酶降低过氧化氢酶降低了反应的活化能了反应的活化能卫生香卫生香燃烧剧烈燃烧剧烈卫生香卫生香燃烧平缓燃烧平缓过氧化氢酶降低活过氧化氢酶降低活化能的作用更显著化能的作用更显著过氧化氢酶的催化效率高过氧化氢酶的催化效率高步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一一一 H H2OO2 浓度 二二二二 结结果果气泡产生气泡产生带火星木条带火星木条结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温常温常温90FeCl3鲜肝研鲜肝研鲜肝研鲜肝研磨液磨液磨液磨液2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴滴滴滴2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量无助然性无助然性无助然性无助然性 有助燃性有助燃性有助燃性有助燃性助燃性较助燃性较助燃性较助燃性较强强强强助燃性更强助燃性更强助燃性更强助燃性更强反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验等量性原则等量性原则单一变量原则单一变量原则等量性原则等量性原则无关变量无关变量人为改变的变量人为改变的变量随自变量的变化而变化的变量随自变量的变化而变化的变量1.1.高温可以加快过氧化氢分解高温可以加快过氧化氢分解高温可以加快过氧化氢分解高温可以加快过氧化氢分解2.FeCl2.FeCl3 3能催化过氧化氢分解能催化过氧化氢分解能催化过氧化氢分解能催化过氧化氢分解3.3.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解4.4.过氧化氢的催化效率比过氧化氢的催化效率比过氧化氢的催化效率比过氧化氢的催化效率比FeClFeCl3 3高高高高分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所需要的能量所需要的能量称为称为活化能活化能共性特性只能催化本来存在的化学反应只改变化学反应速率，本身不被消耗降低化学反应的活化能，加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点高效性？酶和无机催化剂的比较酶和无机催化剂的比较酶的本质酶的本质巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用质在起作用李比希李比希引起发酵的是细胞中的某些物质，引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用亡并裂解后才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是蛋白质酶是蛋白质请给酶下一个较完整的定义请给酶下一个较完整的定义酶是酶是的具有的具有的的，其中大部分是，其中大部分是，少数是少数是。合成部位合成部位功能功能化学本质化学本质活细胞产生活细胞产生催化作用催化作用有机物有机物蛋白质蛋白质RNA原理：原理：某些化学试剂能够使生物组织中某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应的有关有机化合物产生特定的颜色反应。淀粉淀粉+碘液碘液蓝色蓝色 50-65水浴水浴还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀蛋白质蛋白质+双缩脲试剂双缩脲试剂紫色紫色脂肪脂肪+苏丹苏丹（）橘黄色橘黄色（红色红色）我们在选择生物组织材料时我们在选择生物组织材料时,应该注意什么应该注意什么?材料用具材料用具:西瓜的含糖量也很高，可以用来作为检测还原糖的西瓜的含糖量也很高，可以用来作为检测还原糖的材料吗？材料吗？动物的肝脏中含有较多的蛋白质，可以用来作为检动物的肝脏中含有较多的蛋白质，可以用来作为检测蛋白质的材料吗？测蛋白质的材料吗？材料用具材料用具:我们在选择生物组织材料时我们在选择生物组织材料时,应该注意什么应该注意什么?容易找到容易找到,应含有较多的待检测的化合物应含有较多的待检测的化合物.颜色应较浅，或近于白色，如苹果或梨的果实颜色应较浅，或近于白色，如苹果或梨的果实注意实验前材料的处理：苹果和梨在实验前应该洗净、注意实验前材料的处理：苹果和梨在实验前应该洗净、去皮，保证去皮，保证研磨比较充分研磨比较充分；鉴定脂肪用的花生种子必须提；鉴定脂肪用的花生种子必须提前浸泡，而且应注意前浸泡，而且应注意浸泡浸泡的时间，时间过长，则组织太软，的时间，时间过长，则组织太软，切下的薄片不易成形，时间过短，则不容易切成片；同样切下的薄片不易成形，时间过短，则不容易切成片；同样鉴定蛋白质用的大豆也要提前浸泡，这样容易研磨成浆。鉴定蛋白质用的大豆也要提前浸泡，这样容易研磨成浆。如果用鸡蛋卵白的话，应该进行稀释如果用鸡蛋卵白的话，应该进行稀释1010倍左右倍左右。斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂甲液甲液乙液乙液A A液液B B液液成分成分0.1g/mLNaOH0.1g/mLNaOH溶溶液液0.05g/mL0.05g/mLCuSOCuSO4 4溶溶液液0.1g/mLNaOH0.1g/mLNaOH溶溶液液0.01g/mL0.01g/mLCuSOCuSO4 4溶液溶液鉴定鉴定物质物质可溶性还原糖可溶性还原糖(葡萄糖、果糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖麦芽糖)（含肽键的化合物）（含肽键的化合物）蛋白质、多肽蛋白质、多肽添加添加顺序顺序甲乙两液甲乙两液等量混匀等量混匀后立即使后立即使用用先加入先加入A A液液1mL1mL，摇匀，摇匀，再加入再加入B B液液4 4滴滴，摇匀，摇匀反应反应条件条件50506565水浴加热水浴加热不需加热，摇匀即可不需加热，摇匀即可反应反应现象现象样液变样液变砖红色砖红色样液变样液变紫色紫色思考：斐林试剂与双缩脲试剂思考：斐林试剂与双缩脲试剂有何相同和不同？有何相同和不同？斐林试剂与双缩脲试剂的不同点：斐林试剂与双缩脲试剂的不同点：斐林试剂与双缩脲试剂都由斐林试剂与双缩脲试剂都由NaOHNaOH和和CuSOCuSO4 4组成，但二者有如下组成，但二者有如下3 3点不同：点不同：a.a.溶液浓度不同：溶液浓度不同：斐林试剂中斐林试剂中NaOHNaOH的浓度为的浓度为0.1g0.1gmLmL，CuSOCuSO4 4的浓度为的浓度为0.05g0.05gmLmL；双缩脲试剂中；双缩脲试剂中NaOHNaOH的浓度为的浓度为0.1g0.1gmLmL，CuSOCuSO4 4的浓度为的浓度为0.01g0.01gmLmL。b.b.使用原理不同使用原理不同：斐林试剂实质是：斐林试剂实质是新配制的新配制的Cu(OH)Cu(OH)2 2溶液；双溶液；双缩脲试剂实质是在缩脲试剂实质是在碱性环境下的碱性环境下的CuCu2+2+。c.c.使用方法不同使用方法不同：斐林试剂使用时，先把：斐林试剂使用时，先把NaOHNaOH溶液和溶液和CuSOCuSO4 4溶溶液液混合混合，而后，而后立即使用立即使用。双缩脲试剂使用时，先加入。双缩脲试剂使用时，先加入NaOHNaOH溶液，溶液，然后再加入然后再加入CuSOCuSO4 4溶液。溶液。思考：斐林试剂与双缩脲试剂思考：斐林试剂与双缩脲试剂有何相同和不同？有何相同和不同？*斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液斐林试剂很不稳定，故应将组成斐林试剂的甲液(O.1g(O.1gmLmL的的NaOHNaOH溶液溶液)和乙液和乙液(O.05g(O.05gmLmL的的CuSO4CuSO4溶液溶液)分别配制、储存，使分别配制、储存，使用时，再临时配制，将用时，再临时配制，将4 45 5滴乙液滴入滴乙液滴入2ml2ml甲液中，配完后立即甲液中，配完后立即使用使用*双缩脲试剂的使用，应先加试剂双缩脲试剂的使用，应先加试剂A(0.1gA(0.1gmLmL的的NaOHNaOH溶液溶液)，造，造成碱性的反应环境，再加试剂成碱性的反应环境，再加试剂B(0.01gB(0.01gmLmL的的CuSOCuSO4 4溶液溶液)。*在鉴定可溶性糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，试在鉴定可溶性糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，试管底部不要触及烧杯底部，另外，试管口不要朝向实验者，以免管底部不要触及烧杯底部，另外，试管口不要朝向实验者，以免沸腾的溶液冲出试管，造成烫伤。同时加热时间不过过长，否则沸腾的溶液冲出试管，造成烫伤。同时加热时间不过过长，否则将形成黑色的氧化铜沉淀。将形成黑色的氧化铜沉淀。*在蛋白质的鉴定实验中，若用在蛋白质的鉴定实验中，若用蛋清作实验材料，必须稀释，蛋清作实验材料，必须稀释，以免实验后黏住试管，不易洗刷以免实验后黏住试管，不易洗刷。*在鉴定脂肪的实验中，若用花生种子作实验材料，必须提前在鉴定脂肪的实验中，若用花生种子作实验材料，必须提前浸泡浸泡。注意：注意：(2)实验验证实验验证用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。化作用，从而探索酶的专一性。特别提醒特别提醒本实验不能选用碘液作检测试剂，因为碘液本实验不能选用碘液作检测试剂，因为碘液无法检测蔗糖是否发生了水解。无法检测蔗糖是否发生了水解。淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶酶作用的机理酶作用的机理二二 酶的特性酶的特性高效性高效性专一性专一性酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的10107 710101313倍倍每一种酶只能催化一种或一类化每一种酶只能催化一种或一类化学反应学反应过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破过酸、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。坏，使酶永久失活。影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度2 2、pHpH3 3、酶的浓度：、酶的浓度：酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度反应速率随酶浓度的升反应速率随酶浓度的升高而加快高而加快4 4、底物浓度：、底物浓度：酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度在一定浓度范围内，反应速在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不达到一定浓度，反应速率不再变化再变化酶量一定酶量一定酶酶的的应应用用蛋白质蛋白质 不可逆变性不可逆变性高温、强酸、强碱高温、强酸、强碱蛋白质蛋白质 活性降低活性降低低温、弱酸、弱碱低温、弱酸、弱碱适宜温度、适宜温度、pH小结小结生物的新陈代谢生物的新陈代谢酶酶活细胞活细胞生物催化生物催化有机物有机物(多为蛋白质多为蛋白质)合成部位合成部位功功 能能化学本质化学本质高效性高效性专一性专一性容易受温度容易受温度酸碱度影响酸碱度影响概概念念功功能能特特性性涉及到涉及到蛋白质蛋白质核核 酸酸知知 识识涉及生涉及生物代谢物代谢的知识的知识enzyme练习：练习：1 1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：的问题：（1 1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？的奶渍和血渍？（2 2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？2 2、含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些、含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料？（衣料？（）A.A.化纤化纤 B.B.纯毛纯毛 C.C.纯棉纯棉 D.D.真丝真丝3 3、为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中、为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶4、活细胞内合成酶的原料是（）A.脂肪酸B.氨基酸C.核苷酸D.氨基酸和核苷酸D人体中酶的最适温度一般为人体中酶的最适温度一般为37，当人体体温高，当人体体温高于或低于这个温度时，机体中酶活性就会大大降于或低于这个温度时，机体中酶活性就会大大降低，细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。低，细胞内的各种生物化学反应不能正常进行了。5、人的正常体温是、人的正常体温是37，体温升高到，体温升高到38，虽，虽然只升高然只升高1，但人已感觉非常没精神，如果升，但人已感觉非常没精神，如果升高到高到39甚至甚至40以上且持续高烧，就出现一以上且持续高烧，就出现一系列如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命严重的系列如昏睡、昏迷、惊厥、甚至危及生命严重的反应，为什么呢？反应，为什么呢？6、当人误食了含有重金属的食物或农药后，有一、当人误食了含有重金属的食物或农药后，有一种应急措施，就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆，种应急措施，就是赶紧给病人大量喝牛奶或豆浆，这是为什么吗？这是为什么吗？酶活性除了与温度、酶活性除了与温度、pH有关外，还受有关外，还受有机溶剂、重有机溶剂、重金属离子金属离子等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶等的影响。有机溶剂与重金属离子影响酶活性的主要原因是活性的主要原因是有机溶剂和重金属离子与酶蛋白有机溶剂和重金属离子与酶蛋白上的某些化学基团结合，使酶的活性完全丧失，上的某些化学基团结合，使酶的活性完全丧失，这这也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属也是人误食了有机磷农药、有机氯农药或含重金属离子的食物中毒甚至死亡的原因。离子的食物中毒甚至死亡的原因。牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质，牛奶和豆浆中含有大量的蛋白质，这些蛋白这些蛋白质可以和重金属或有机物结合，而使这些金质可以和重金属或有机物结合，而使这些金属离子和有机物发生沉淀。属离子和有机物发生沉淀。当人误食了含重当人误食了含重金属的食品或农药后，大量饮用牛奶或豆浆金属的食品或农药后，大量饮用牛奶或豆浆可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收，可使这些有毒物质沉淀下来不被消化道吸收，从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常从而也就避免了这些有毒物质与人体中正常的酶接触的机会，而保护了这些酶的活性。的酶接触的机会，而保护了这些酶的活性。当然，这只是应急措施，还要去医院洗胃并当然，这只是应急措施，还要去医院洗胃并进行进一步的治疗。进行进一步的治疗。霍乱是一种烈性传染病，为霍乱弧菌所致，霍乱是一种烈性传染病，为霍乱弧菌所致，曾在世界上引起多次大流行，死亡率甚高。曾在世界上引起多次大流行，死亡率甚高。霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖，同霍乱弧菌通过人的肠粘膜并大量繁殖，同时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重时产生肠毒素引起剧烈腹泻造成迅速而严重的脱水，血容量明显减少，因而出现微循环的脱水，血容量明显减少，因而出现微循环衰竭，使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子，衰竭，使细胞得不到钾、钠、钙、氯离子，导致肌肉痉挛；细胞得不到碳酸氢根离子而导致肌肉痉挛；细胞得不到碳酸氢根离子而导致细胞内导致细胞内pH值发生较大的改变，酶活值发生较大的改变，酶活性即相应大大降低性即相应大大降低，严重的会出现代谢性，严重的会出现代谢性酸中毒，最终病人肾功能衰竭，休克、死亡。酸中毒，最终病人肾功能衰竭，休克、死亡。人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是人体大量出汗、腹泻都要相应地补充水就是这个道理；婴幼儿自身调节能力差，婴幼儿这个道理；婴幼儿自身调节能力差，婴幼儿腹泻常常引起严重后果，就是这个道理。腹泻常常引起严重后果，就是这个道理。