内容正文:
生物催化剂——酶
第三章《细胞中能量的转换和利用》
第一节《生命活动需要酶和能源物质》(第二课时)
酶的发现:
1836年,德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质----胃蛋白酶.
1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶,并证明它是一种蛋白质.20世纪30年代,科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶,指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质.
1783年,意大利科学家斯巴兰让尼 用“金属笼肉块”实验推断胃液中 一定含有消化肉块的物质----说明胃具有化学性消化的作用.
20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化作用.
酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物,绝大多数的酶是蛋白质。
酶
酶的产生场所
酶的作用
酶的化学本质
强氧化性,不稳定,易分解。
H
2
O
2
H2O2
H2O + O2
实验1
酶的催化性
H2O2溶液 3mL
1号试管
2号试管
新鲜酵母菌液
蒸馏水
实验过程:
1.取 洁净的试管, ,分别加入质量分数为3%的过氧化氢溶液3mL。
2.向两支试管中分别滴加 。 和 。
3.用棉花堵住试管口,观察比较2支试管的 ;将点燃但无火焰的卫生香插入试管,观察 的情况。
2支
编号
等量新鲜酵母菌液
蒸馏水
气泡数量
卫生香燃烧
滴加新鲜酵母菌液的试管气泡 ,插入无火焰卫生香后火焰 ;
滴加蒸馏水的试管产生的气泡 ,插入无火焰卫生香后火焰 ;
酶是一种生物催化剂,酶具有 性。
实验结果:
实验结论:
数量多
数量少
燃烧现象不明显
催化
燃烧现象明显
H2O2
H2O + O2
FeCl3
生物催化剂
无机催化剂
H2O2
H2O + O2
过氧化氢酶
实验2
酶的催化的高效性
酶的高效性
思考与讨论:
酶催化高效性的实质 ?
催化剂可以降低化学反应的活化能,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,因而催化效率更高。
酶具有高效催化性的实质
11
实验3 酶具有专一性
步骤 操作方法 试管
1 2
1 注入可溶性淀粉溶液 2mL -
2 蔗糖溶液 - 2mL
3 淀粉酶溶液 2mL 2mL
4 保温时间 5min 5min
5 加入斐林试剂 2mL 2mL
6 水浴加热时间 1min 1min
酶的特异性(专一性)
1号试管出现砖红色沉淀,2号试管无变化(没有砖红色沉淀)。
酶具有专一性。
实验结果:
实验结论:
思考与讨论:
能否将斐林试剂换成碘液?
检测底物是否被分解宜选用斐林试剂。不能用碘液进行检测,碘液无法检测蔗糖是否被水解。
酶具有专一性的原因
酶具有专一性的原因:
酶发挥作用与酶的活性中心有关,而酶活中心与反应物在空间上有特殊的匹配关系。
来源
作用
本质
合成原料
合成场所
作用场所
作用原理
所有活细胞
(一般不考虑成熟红细胞)
只起催化作用
大多数是蛋白质 少数为RNA
氨基酸 核糖核苷酸
核糖体 细胞核
细胞内或细胞外
酶
活细胞产生的具有生物催化作用的有机物
降低化学反应的活化能
不加酶
加酶
平衡点
时间
未加酶
加无机催化剂
加酶
与无机催化剂相比酶的催化效率极高
酶只能缩短达到化学平衡的时间,但不能改变平衡点
不改变最终生产物的量,酶反应前后数量与性质不变
1、酶的高效性
酶A
酶B(未加酶)
2、酶的专一性
1.pH
2.温度
4.底物浓度
3.酶浓度
四、影响酶促反应的因素
1、pH对酶促反应的影响
在一定范围内,随pH的增加,酶活性不断 ;
在 下,酶活性最高;
超过最适pH,随pH增加,酶活性不断 。
pH过低或过高,酶活性都会 ,不可恢复。
增强
最适pH
降低
失活
失活
丧失
1、pH对酶促反应的影响
一般酶的活性
7
胃蛋白酶的活性
1
3
胰蛋白酶的活性
7
9
大多数酶的最适pH接近 ;
胃蛋白酶的最适pH偏 ;
胰蛋白酶的最适pH偏 ;
中性
酸性
碱性
胃蛋白酶随食糜到小肠后能将蛋白质分解为多肽吗
不能
2、温度对酶促反应的影响