1、,5-1 降低化学反应活化能的酶,活化能：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，进入“活化态”，高出的这一部分能量称为“活化能”在一定温度下，1mol反应物分子全部进入活化态所需要的能量就是该反应物的活化能。单位J/mol。,有何方法能提高化学反应速率？,加温、加压 催化剂（无机催化剂、有机催化剂）,细胞代谢如何在 温和条件下进行？,酶,走近“酶”,为什么吃菠萝要泡盐水？,菠萝蛋白酶刺激口腔上皮,加酶洗衣粉“使用手册”,一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍,但生物活性洗衣粉则可以,一生物活性洗衣
2、粉包装盒上印有以下资料:成分:蛋白酶0.2%,清洁剂15%.用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间,使用温水效果最佳.切勿用60度以上的热水.注意,切勿用于丝质及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手.,请根据以上资料探究有关问题: 1.为什么该生物活性洗衣粉能较易清除衣物上的奶渍? 2.为什么洗涤前须先将衣物浸于有这种洗衣粉的水内一段时间? 3.试提供一个方法以缩短衣物浸水的时间,并加以解释. 4.为什么包装盒上的用法指明切勿在60度以上的热水中使用此洗衣粉? 5.试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料.,内容提要,1.酶在细胞代谢中的作用 2.酶的本质 3.酶的特性,有较多气泡,有
3、大量气泡,卫生香燃烧，但不猛烈,卫生香猛烈燃烧,有少量气泡,基本无气泡,一、比较H2O2在不同条件下的分解,有较多气泡,有大量气泡,卫生香燃烧，但不猛烈,卫生香猛烈燃烧,有少量气泡,基本无气泡,讨论1：2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。,一、比较H2O2在不同条件下的分解,有较多气泡,有大量气泡,卫生香燃烧，但不猛烈,卫生香猛烈燃烧,有少量气泡,基本无气泡,讨论2：不能,一、比较H2O2在不同条件下的分解,有较多气泡,有大量气泡,卫生香燃烧，但不猛烈,卫生香猛烈燃烧,有少量气泡,基本无气泡,讨论3：说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加
4、快过氧化氢分解的速率。,一、比较H2O2在不同条件下的分解,有较多气泡,有大量气泡,卫生香燃烧，但不猛烈,卫生香猛烈燃烧,有少量气泡,基本无气泡,讨论4：4号；过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求,自变量：,因变量：,无关变量：,H2O2 的分解速度（气泡产生的速度）,试管的洁净程度； H2O2 的升数；肝脏新鲜程度；肝脏研磨液的研磨程度等。,随着自变量的变化而变化的变量,除自变量外,实验过程中可能存在的对实验结果造成影响的因素,人为改变的变量,通常情况下，自变量是原因，因变量是结
5、果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。,注意:,1.肝脏必须是新鲜的,是刚从活体动物体内取出的。因为过氧化氢酶的本质是蛋白质，放置久了可被细菌作用，使组织中酶分子数量减少或活性降低。,FeCl3,肝脏研磨液,注意:,2.肝脏必须充分研磨。研磨充分肝脏中的过氧化氢酶才能释放出来，可以加大酶与底物的接触面积，从而利于过氧化氢的分解。,FeCl3,肝脏研磨液,注意:,3.滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液的滴管不能共用一支，应单独使用。因酶的高效性，少量的酶带入FeCI3溶液中也会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误判断。,FeCl3,肝脏研磨液,900C水浴,FeCl3,
6、肝脏研磨液,对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验，叫对照实验。,对照实验一般要设对照组和实验组,900C水浴,FeCl3,肝脏研磨液,对照实验,对照组：,实验组：,1,2、3、4,900C水浴,FeCI3,肝脏研磨液,对照组：一般来说，是指保持原有状态（未做处理）或在未真正做实验之前，实验者对其实验结果就已经预先知道的组。,实验组：人为改变条件（人为特别处理）或在未真正做实验之前，未知实验结果的一组。,酶的催化效率为什么比无机催化剂高？,活化能：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。,催化剂不能为反应物提供能量，但因能降低反应的活化能，因而能催化化学反应。同无
7、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，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。,二、酶在细胞代谢中的作用,酶的概念,酶是活细胞产生的一类具有,生物催化作用的有机物。,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量的酶是RNA,（二）酶的本质,合成酶原料：氨基酸或核糖核苷酸,作用部位：可在细胞内起作用，也可在细胞外 起作用,酶产生的部位：活细胞内,酶的作用：催化作用,化学本质：蛋白质或RNA,蛋白质类的酶是由相关基因控制，在核糖体合成。另外，胞外酶（如消化酶）的合成与分泌还需要内质网、线粒体、高尔基体等细胞器参与,四、酶与一般催化剂的共同点：,（1）改变化学反应
8、速率，本身不被消耗。（起催化作用时，反应前后酶的化学性质和数量不变）,中间产物,酶促反应的两个方向,四、酶与一般催化剂的共同点：,（2）只能催化已有的化学反应。,（3）降低活化能，使反应速率加快。,（4）加快化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但不改变平衡点（在可逆反应中，正逆反应速度相等时为反应的平衡点，此时反应物与产物的浓度保持动态平衡，相对稳定）。,例：在温度、pH等适宜条件下，图中实线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入反应混合物中，图中表示此反应进程的是 A曲线A B曲线B C曲线C D曲线D,判断下列关于酶的叙述中的正误 是具有分泌功能的细胞分泌的 有的从食物中
9、获得，有的在体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 酶都是蛋白质 酶有的是蛋白质，有的是RNA 酶在代谢中有许多功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶都是生物催化剂,X,X,X,X,X,五、酶的特性,高效性,专一性,酶的作用条件较温和,（一）高效性,（二）专一性,（三）酶的作用条件较温和,酶的命名：一般根据它的产生部位及它所催化的底物名称。,唾液淀粉酶：由唾液腺分泌，催化淀粉分解为麦芽糖酶。 胃蛋白酶：由胃腺分泌的，催化蛋白质分解为多肽。 胰脂肪酶：由胰腺分泌的，催化脂肪分解为甘油和脂肪酸。,例：下图表示某有机物加入催化剂后，置于由0渐变至80的环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图
10、判断，如果把这些物质置于80渐变至0的环境中处理，其关系图应为,六影响酶活性的因素,1、酶浓度对酶促反应的影响在底物充足、其他因素固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应速度与酶浓度成正比。,2、底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度增加而加快，反应速度与底物浓度近乎成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速度也随之加快，但不显著；当底物浓度很大且达到一定限度时，反应速度达到一个最大值；此时即使再增加底物浓度，反应速度几乎不再改变。,3、pH对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围，酶就会
11、失去活性。每一种酶在其最适p时活性最大。在过酸或过碱环境中，酶均失去活性而不能再恢复。,4、温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速度随温度的升高而加快，但当温度升高到一定限度时，酶促反应速度不仅不再加快，反而随着温度的升高而下降。在一定条件下，每一种酶在最适温度时活性最大。,溶菌酶,含酶牙膏,多酶片,酶为生活添姿彩,2.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,1.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,3.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，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,
