内容正文:
第 5 章
细胞的能量供应和利用
第1节 降低反应活化能的酶
1、这个实验要解决什么问题?
2、是什么物质使肉块消失了?
3、怎样才能证明你的推测?
鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化。
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否也能将肉块分解。
阅读课本78页问题探讨,小组讨论下列问题。
一、酶的本质
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
这些化学反应在细胞内能快速地进行,正是因为细胞内有生物催化剂—酶。那么酶是什么?是如何发现的呢?
阅读课本P81,关于酶本质的探索,回答P82讨论
议一议:
1.巴斯德、李比希各从事什么领域的研究?
2.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义? 各有什么局限性?
3.请分析一下毕希纳的研究过程,从毕希纳的实验可以得出什么结论?
4.为什么毕希纳没有确定酶的化学本质?
5.所有的酶都是蛋白质吗?给酶下一个完整的定义。
1.巴斯德、李比希各从事什么领域的研究?
巴斯德从事微生物的研究; 李比希从事化学方面的研究。
2.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?
巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的,但认为发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质在起作用是不正确的;
李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的,但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。
各有什么局限性?
3.请分析一下毕希纳的研究过程,从毕希纳的实验
毕希纳的实验说明,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,就像在酵母细胞中一样。
受当时科学技术的限制,细胞中酶的提取和纯化非常困难。
4.为什么毕希纳没有确定酶的化学本质?
5.所有的酶都是蛋白质吗?给酶下一个完整的定义。
不是,还有少数酶是RNA。
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,只有少数酶是RNA.
可以得出什么结论?
巴斯德之前
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德
发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳
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
萨姆纳
酶是蛋白质
李比希
少数RNA也具有生物催化功能
切赫、奥特曼
二、酶在细胞代谢中的作用
阅读课本P78实验,讨论课本P79的4个问题。
1.与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?
2.在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?
3.3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,
4.3号试管与4号试管相比,哪支试管中的反应速率
2号管产生的气泡多;说明加热能促进H2O2的分解。
不能。
Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2的分解速率。
4号。
过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。说明酶具有高效性。
这一现象说明了什么?
这说明什么?
快?这说明什么?
想一想:
为什么酶的催化效率比无机催化剂更高?
同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
能
量
没有酶催化
酶使活化能 降 低
有酶催化
反应过程
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活化能。
想一想:
1.加热和Fe3+促使过氧化氢分解的原理是什么?与酶
加热使H2O2分子得到能量,从常态转变为容易分解的活跃状态,与酶的作用原理不同。 Fe3+和过氧化氢酶一样促使过氧化氢分解,但并没有供给过氧化氢能量,而是降低了过氧化氢分解反应的活化能,只不过酶降低活化能的作用更显著。
2.为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要?
在细胞内进行着许多种化学反应,这些化学反应是在机体内常温常压条件下高效率地进行的,只有酶能满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
的作用原理一样吗?
肝脏研磨液
滴入2滴
氯化铁溶液
滴入2滴
1
2
3
4
2mlH2O2
2mlH2O2 90℃加热
2mlH2O2
因变量:
2号加热
3号FeCI3溶液
4号肝脏研磨液
自变量:
H2O2分解速率
无关变量:
加入试剂的量、实验室的温度, FeCI3和肝脏研磨液的新鲜程度等。
$$
第1节 降低反应活化能的酶
一、酶的特性
思考:酶与无机催化剂相比,有什么特点呢?
酶是 产生的具有 的 ,其中绝大多数酶是 ,只有少数酶是 。
活细胞
催化