1、一些化学反应的条件,MnO2,浓H2SO4,乙醇,醋酸,乙酸乙酯,一般化学反应的条件,Fe,水浴,(1)高温 (2)高压 (3)强酸 (4)强碱 (5)催化剂,在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做 。,催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡,催化剂,细胞内外的环境 是很温和的 1.常温 2.常压 3.水溶液环境 4.pH接近中性,细胞内会发生一系列的化学反应,这些化学反应发生的环境条件怎样?,在这种环境状态下发生的化学反应,应该有适合的生物催化剂,光合作用,需氧呼吸,合成蛋白质,就是活细胞中全部有序的化学变化的总称.,细胞代谢,第3章
2、 细胞的代谢,第3节 酶,1、知道酶的本质。,学习目标:,3、知道酶活性容易受环境中的温度、pH的影响。,2、知道酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特性。,4、进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。,1.这个实验要解决什么问题?,讨论:,问题探讨: 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用,2.是什么物质使肉块消失了?,鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化。,胃内的化学物质将肉块分解了。,一、酶的发现,19世纪以前人们认为 发酵是纯化学反应,与生命活动无关,争,巴斯德de观点,李比希de观点,认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,并且这种物质只有在酵
3、母细胞死亡并裂解后才能发挥作用.,认为酿酒中的发酵与酵母细胞的代谢活动有关,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的。,没有酵母细胞的存在也可以发酵,促使酒精发酵的是酵母细胞中的某种物质-酶,而不是酵母细胞本身。,毕希纳,直到1926年,萨姆纳历时9年才提取到脲酶结晶,并证明是蛋白质,并因此获得诺贝尔奖.,在人们都要相信酶就是蛋白质的时候,20世纪80年代美国科学家切赫和 奥特曼发现: 少数RNA也具有生物催化功能-核酶。,酶是一类生物催化剂,活细胞产生的,具有生物催化作用的,是,有机物。,一类,酶的本质,加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道,二、酶是生物催化剂,催化剂可以降低化学反应的活
4、化能,而且与无机催化剂相比较,生物催化剂酶有突出的优越性酶降低活化能的作用更显著,概念: 酶促反应:由酶催化的化学反应称为酶促反应。 底物:受酶催化而发生化学反应的分子叫底物。,锁和钥匙学说,锁 和 钥匙 学 说,酶之所以能在室温下催化底物分子发生反应,是因为酶分子具有一定的形状,恰好能和底物分子结合,这就好比钥匙恰好能插到锁眼中一样。,诱导契合学说,酶-底物复合物,酶+底物,酶+产物,酶作用的强弱可用酶活性表示。酶作为生物催化剂,其催化生物化学反应有怎样的特性呢?,少量肝脏 研磨液,说明过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。,比较过氧化氢酶和二氧化锰的催化效率,为什么2号试管的反应速率比1号
5、试管快得多?,二氧化锰,三、酶的催化效率探究实验,酶的催化效率极高-具有高效性,事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。,107 1013,酶的高效性保证了细胞内: 1、化学反应的顺利进行2、能量供应的稳定,酶具有高效性的意义:,上述实验说明了:,思考1:酶的催化效率是如此的高效,那么酶是不是就是万能的了?就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢?,思考2:口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在淀粉酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在蔗糖酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖
6、均属还原性糖。还原性糖能够与本尼迪特试剂发生氧化还原反应,生成红黄色的沉淀。,现在给你淀粉酶溶液,要观察淀粉酶能催化哪种糖水解,应该如何设计这个实验?你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢?,四、酶的专一性探究实验,加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入60左右的热水中,反应5min,2号试管中加入2mL 蔗糖溶液,加入本尼迪特试剂,振荡,约60水浴2min,1号试管中加入2mL 淀粉溶液,白色,无变化,棕色,红黄色沉淀,淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,每一种酶只能催化 化学反应。,细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶 的 是分不开的。,结论:,一种或一类,
7、4000,专一性,目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同 的化学反应。,小结与继续研究:,酶具有高效性和专一性;那么它的这两个特性 的发挥是不是在任何条件下都可以呢?,思考:感冒发烧的你为什么不想吃饭呢?,我们的假设:温度可以影响酶的活性,并且从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件,比如淀粉酶60左右最好。,能不能设计一个实验,来证明温度会影响酶的活性?,1号试管,2号试管,3号试管,加入淀粉酶2滴,振荡,试管各加入2mL淀粉溶液,蓝色,保持0冰水中反应约5min,加热至100,反应约5min,加热至60, 反应约5min,各加入两滴碘液,振荡,无明显现象,只有在一定温度下酶的催化效率
8、最好,蓝色,五、酶的影响因素探究温度对淀粉酶活性的影响,如何找到酶活性最高时的温度?,疑问:60时,为什么肉块长时间不能被分解?,在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起,低,活性,最适温度,空间结构,我们知道口腔温度和体温差不多,而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后,却发现,唾液不再具有催化淀粉分解的功能,你能给出合理的解释吗?,唾液的PH为6.27.4,胃液的PH为0.91.5,PH值也可影响酶的活性,1号试管,2号试管,3号试管,加入过氧化氢酶2滴,振荡,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,pH7,pH=12,pH2,各加入几滴过氧化氢酶溶液,23min后将点燃的卫生香分别放入试管中
9、,只有在适合的pH下酶的催化效率最好,复燃,无明显变化,五、酶的影响因素探究pH对过氧化氢酶活性的影响,过氧化氢酶,最高,空间结构,活性,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗?,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,但在适宜温度下其活性可以恢复。,3.如果实验失败了,应该怎样做?,检查实验步骤是否出错,重复实验。,思考:,1.为什么建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧 化氢酶探究pH对酶活性的影响,为什么?,因为温度对淀粉酶活性的影响较大,pH对过氧化氢酶的 影响较大。这样做实验的现象才明显。,2.在测定淀粉酶的专一性时
10、,为什么要用到蔗糖溶液?,设置对照实验。,影响酶促反应速率的因素:,1、温度,3、酶的浓度:反应速率随酶浓度的升高而加快。,4、底物浓度:在一定浓度范围内,反应速率随浓度的升高而加快,但达到一定浓度,反应速率不再变化,酶量一定,2、pH,酶的特性: 具有高效性具有专一性作用条件较温和要有合适的温度要有合适的pH,总结:,比较过氧化氢酶和二氧化锰的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用温度对淀粉酶活性的影响pH对过氧化氢酶活性的影响,1、酶的本质酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物,大部分酶是蛋白质,也有少数是RNA。,小试牛刀,1、关于酶的特性,下列表述中错误的是 A、酶是活细胞产生的具
11、有催化能力的有机物 B、化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C、酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D、一旦离开活细胞,酶就失去催化能力,D,2、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶 的催化实验,其效果完全相同,这说明酶具有,A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、多变性,3、能水解脂肪酶的酶是 A、淀粉酶 B、蛋白酶 C、脂肪酶 D、麦芽糖酶,C,B,4、在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果应该是 A、产生气泡 B、溶液呈蓝色 C、溶液呈紫色 D、产生砖红色沉淀,C,5、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟,再放 在370C的恒温水浴中,酶的催化效率前后变化是 A、不断降低 B、先
12、升后降 C、先降后升 D、没有变化,D,6、常温常压下,要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气,应投入 A、煮熟猪肝 B、冰冻猪肝 C、生锈铁钉 D、新鲜猪肝,D,7. 同一个体内的各类活细胞所含有的酶( )A、种类有差异,数量相同 B、种类有差异,数量不同C、种类无差异,数量相同 D、种类无差异,数量不同,B,8.细胞内合成酶的主要的场所是( )A.细胞质 B. 线粒体 C.核糖体 D. 内质网,C,9.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 ( ) B.胃没有排空 C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口 10.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催
13、化作用, 主要原因是( ) A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用,不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来,所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化,C,A,11.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合在一个容器内,调整pH值为2.0,保存在37水浴锅中,一段时间后容器内剩余的物质为 ( ) A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 12.下列对酶的专一性的叙述,不正确的是( ) A.一种酶只能催化一种底物的化学反应 B.酶能催化某些分子结构相近的物质发生反应 C.淀粉酶只能催化淀粉水解,对蔗糖不起作用 D.酶只能催化一种底物或少数几种相似底物的反应,A,A,13.图中是一种酶促 反应P+Q R,曲 线E表示在没有酶时此反 应的过程。在t1时,将催 化此反应的酶加于反应混 合物中。则表示此反应进 程的曲线是 ( ),t1,A,E,B,C,D,C,时间,14、某同学为验证PH对酶活性的影响,设计如下表中的方法步骤。下列评价中不合理的是:,1、缺少正常PH 对照,2、实验步骤安排不合理,3、检验结果的 试剂选择不当,