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1、第第5 5章细胞的能量供应和利用章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一酶的作用和本质一酶的作用和本质斯帕兰扎尼实验斯帕兰扎尼实验过程:过程:现象:现象:推测:推测:证明:证明:本实验能证明:本实验能证明:问题探讨问题探讨肉块放入小金属笼内,让鹰吞下肉块放入小金属笼内,让鹰吞下肉块消失了肉块消失了是胃内的化学物质将肉块分解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否也能将肉块分解胃具有化学消化的作用胃具有化学消化的作用一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质1.1.细胞代
2、谢细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多:细胞中每时每刻都进行着许多 化学化学反应,统称为细胞代谢是反应,统称为细胞代谢是生命活动的基础。生命活动的基础。2.2.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用 合成合成代谢(代谢(同化同化作用)作用)分解分解代谢(代谢(异化异化作用)作用)2 H2O2 2 H2O + O21.1.常温下反应常温下反应2.2.加热加热3.Fe3.Fe3 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2 2 2 2 浓度浓度2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml
3、2ml3%3%3%3%3%3%3%3%9090FeClFeCl3 3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量y=ky=kx xy=kx+zy=kx+z变量变量22 浓度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验 正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温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。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:加热: FeFe3+3+:酶:酶:提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活
4、化能更显著地降低化学反应的活化能 分子从常态转变为容易发生化学反应的活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跃状态所需要的能量称为 加热加热主要特点主要特点参与反应,不提供能量参与反应,不提供能量降低反应所需的活化能降低反应所需的活化能本身的量与化学性质不变本身的量与化学性质不变催化剂在化学反应中的作用催化剂在化学反应中的作用75无催化剂催化无催化剂催化29过氧化氢酶过氧化氢酶54用胶态铂催化用胶态铂催化活化能活化能/ kJ.mol-1条件条件. 无机无机催化剂催化剂酶的作用:酶的作用: 同无机催化剂相比,酶同无机催化剂相比,酶降低活化能的作降低活化能的作用更显著用更显著,
5、因而,因而催化效率更高催化效率更高。 3.3.酶的本质酶的本质A.A.酶本质的探索:酶本质的探索:(1 1)18571857年,法国年,法国 巴斯德巴斯德 通过显微镜观察,提出酿酒中发酵是由于酵通过显微镜观察,提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在母细胞的存在结论:结论:没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的精的(2)(2)德国德国 李比希李比希结论:结论:发酵是酵母细胞中的某些物质,但这些物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质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用(3 3)德国)德国 毕希纳毕希纳过程:过程:结论:将
6、酵母细胞中引起发酵的物质称为结论:将酵母细胞中引起发酵的物质称为 酿酶酿酶(4 4)美国)美国 萨姆纳萨姆纳 19261926年,从刀豆种子中提出年,从刀豆种子中提出脲酶结晶,脲酶是脲酶结晶,脲酶是一种蛋白酶一种蛋白酶 2020世纪世纪3030年代年代, ,相继提出了相继提出了多种酶的蛋白结晶多种酶的蛋白结晶结论:结论:酶是一类具有催化作用的蛋白质酶是一类具有催化作用的蛋白质(5 5)2020世纪世纪8080年代年代 切赫、奥特曼切赫、奥特曼发现发现少数少数RNARNA也具有生物催化作用也具有生物催化作用结论:结论: 酶是具有催化作用的有机物,其中绝大多数是酶是具有催化作用的有机物,其中绝大多
7、数是蛋白质,少数是蛋白质,少数是RNARNAB.B.酶的定义酶的定义:酶:酶:是是活细胞活细胞产生的具有生物产生的具有生物催化作用催化作用的的有机物有机物。绝大多数的酶是绝大多数的酶是蛋白质蛋白质,少数的酶是,少数的酶是RNARNA怎样验证酶的存在?怎样验证酶的存在? 与双缩脲反应与双缩脲反应催化脂肪酶水解的酶是?主要的合成部位?催化脂肪酶水解的酶是?主要的合成部位? 判断:酶是蛋白质判断:酶是蛋白质所有的细胞都能产生酶所有的细胞都能产生酶 正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温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。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:加热: FeFe3+3+:酶:酶:提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能 为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的去污力,有一个生物实验小组把同样的脏布强的去污力,有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不同的烧杯内浸泡条放在不同的烧杯内浸泡烧杯烧杯条件条件水量水量水温水温浸泡时浸泡时间间1 1加酶洗加酶洗衣粉衣粉500mL4020min2 2普通洗普通洗衣粉衣粉500mL6020min
限制150内