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1、第第第第5 5 5 5章章章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶本节要解决的主要问题1：酶在代谢中的作用：酶在代谢中的作用2：酶发挥作用的原理：酶发挥作用的原理3：酶的化学本质的探索：酶的化学本质的探索4：影响酶活性的因素：影响酶活性的因素5：酶的特性：酶的特性1：细胞代谢的定义细胞中，每时每刻都进行着许细胞中，每时每刻都进行着许多化学反应，这些化学反应的多化学反应，这些化学反应的总和叫做：细胞代谢。总和叫做：细胞代谢。每个细胞的代谢又组成了生物每个细胞的代谢又组成了生物体生物新陈代谢。体
2、生物新陈代谢。生物体的各项生命活动的正常生物体的各项生命活动的正常进行是以代谢正常进行为基础进行是以代谢正常进行为基础的。的。实*例1：胰岛素降低血糖的浓度：胰岛素降低血糖的浓度2：蛋白质的消化及吸收：蛋白质的消化及吸收 总结：各种各样的生命活动其总结：各种各样的生命活动其本质都是由众多的化学反应组成本质都是由众多的化学反应组成的。化学反应的的。化学反应的速率是否正常速率是否正常是生命活动正常进行的基础。是生命活动正常进行的基础。细胞代谢：细胞代谢：细胞中每时每刻进行的细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。化学反应的统称。酶和细胞代谢有关系吗？酶和细胞代谢有关系吗？酶有怎样的作用？酶有怎样的作用
3、？2 2：酶：酶 具具 有有 的的 作作 用用实验目的：实验目的：通过比较过氧化氢在不同条通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。2 2 H H2 2O O2 2 2 2 H2 2O +O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液试 管 编 号1234加入3%的过氧化氢水浴氯化铁溶液肝脏研磨液点燃的卫生香试管液面上方试管液面上方现 卫生香象 气泡步骤及
4、记录2ml2ml2ml2ml2滴滴Fecl32滴肝脏滴肝脏研磨液研磨液90 不明显不明显快速、快速、复燃复燃复燃复燃少量少量最多最多较多较多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：对现象的分析：对现象的分析：1）与）与1号试管相比，号试管相比，2号试管产生的气泡较多，这一现号试管产生的气泡较多，这一现象说明了什么？象说明了什么？2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说 明了什么？明了什么？3）3号试管和号试管和4号试管相比，号试管相比，4号试管中反应速率快，号试管中反应速率快，说明了什么？说明了什么？2号试管加热，促
5、进过氧化氢分解，提高反应速率；号试管加热，促进过氧化氢分解，提高反应速率；Fecl3中中Fe3+和新鲜肝脏研磨液中过氧化氢酶都能和新鲜肝脏研磨液中过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。加快过氧化氢分解的速率。过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fecl3催化效率高的多。催化效率高的多。酶的作用：极大地提高化学反应的速率条条 件件活化能活化能kj/mol没有催化剂催化没有催化剂催化用用Fe3+催化催化过氧化氢酶催化过氧化氢酶催化75 5429催化剂催化作用的本催化剂催化作用的本质是什么？质是什么？活化能：活化能：分子从常分子从常态转变为容易发生态转变为容易发生化学反应的活跃状化学反应的活跃状态所需要的能量。
6、态所需要的能量。酶的催化作用的本质酶的催化作用的本质正是由于酶的催化作用，细胞代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：各条件使反应加快的本质：加热：Fe3+：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更显著地降低化学反应的活化能活化能酶酶使使活活化化能能降降低低能能量量反应过程反应过程没有酶催化没有酶催化有酶的催化有酶的催化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，发发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些
7、物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用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继续起催化作用，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李比希李比希少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能切赫、奥特曼切赫、奥特曼来源来源功能功能化学本质化学本质多数是蛋白质类化合多数是蛋白质类化合物，少数是物，少数是RNA。活细胞产生的活细胞产生的催化
8、剂催化剂 酶是酶是活细胞产生活细胞产生的具有的具有催化作用催化作用的的有机物有机物酶酶 的的 本本 质质酶的特性酶的特性 高效性高效性实验证明：实验证明：生物催化剂酶具有高效性生物催化剂酶具有高效性酶的特性酶的特性 专一性专一性步步 骤骤试管试管1试管试管212ml2ml可溶性淀粉可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml2ml新鲜淀粉酶溶液，振荡，新鲜淀粉酶溶液，振荡，6060水浴保水浴保温温5min5min32ml2ml斐林试剂，边加边轻轻振荡斐林试剂，边加边轻轻振荡4水浴煮沸水浴煮沸1min1min结果结果出现出现砖红色沉淀砖红色沉淀无无砖红色沉淀唾液淀粉酶对淀粉与蔗糖的水解作用唾液淀粉酶对淀粉与
9、蔗糖的水解作用实验证明：实验证明：实验证明：实验证明：生物催化剂具有功能的专一性生物催化剂具有功能的专一性酶的专一性是普遍存在的酶的专一性是普遍存在的生物体内有些酶能够催化某些分生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质，如二肽酶，子结构相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任何两种氨基酸组成的可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。二肽水解。所以，准确地说，酶的专一性是所以，准确地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。一类化合物的化学反应。酶的特性酶的特性 专一性专一性温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 酶促反应速率最快时的环境温度称为该
10、酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的酶促反应的-最适温度最适温度0最适温度最适温度t/mmol.s-1 一般地，动物体一般地，动物体内的酶最适温度在内的酶最适温度在35403540间；植物体间；植物体内的酶最适温度在内的酶最适温度在40504050间；细菌间；细菌和真菌体内的酶最和真菌体内的酶最适温度差别较大。适温度差别较大。温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响pH对酶活性的影响对酶活性的影响反应溶液反应溶液pH会对酶的活性有影响会对酶的活性有影响/mmol.s-1最适最适pH0pH一般地，动物体内一般地，动物体内的酶最适的酶最适pHpH在：在：6.58.06.58.0之间；植物之间；
11、植物体内的酶最适温度体内的酶最适温度在在4.56.54.56.5之间；细之间；细菌和真菌体内的酶菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。最适温度差别较大。pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响两项实验说明：两项实验说明：两项实验说明：两项实验说明：酶作用的条件比较温和酶作用的条件比较温和酶的特性表现：酶的特性表现：酶的特性表现：酶的特性表现：1：酶具有高效性：酶具有高效性2：酶具有专一性：酶具有专一性3：酶的作用条件比较温和：酶的作用条件比较温和课堂练习：课堂练习：1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （）B
12、.B.胃没有排空胃没有排空C.C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，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（主要原因是（）A.pHA.pH不适合不适合B.B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.D.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化CA3.能够使唾液淀粉酶水解的是（能够使唾液淀粉酶水解的是（）A.A.淀粉酶淀粉酶
13、 B.B.脂肪酶脂肪酶C.C.蛋白酶蛋白酶 D.D.肽酶肽酶 4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（）A.A.酶是活细胞产生的具有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B.B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D.D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力一旦离开活细胞，酶就失去催化能力CD5.5.5.5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一般含有蛋白
14、酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1 1 1 1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍？奶渍和血渍？奶渍和血渍？奶渍和血渍？（2 2 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？）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？（3 3 3 3）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）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？（衣料？（衣料？（）A.A.A.A.化纤化纤化纤化纤 B.B.B.B.纯毛纯毛纯毛纯毛 C.C.C.C.纯棉纯棉纯棉纯棉 D.D.D.D.真丝真丝真丝真丝（4 4 4 4）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）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？还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶