第五章 细胞的能量 供应和利用试管编号试管编号1 12 23 34 4H H2 2O O2 2溶液溶液 2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml 实验处理实验处理 不处不处理理90900 0C C中中水浴水浴 加加FeClFeCl3 3溶液溶液 加肝脏加肝脏研磨液研磨液气泡现象气泡现象对照实验对照实验无无少量少量较多较多很多很多比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解( (自变量自变量) )( (因变量因变量) )对照对照组组实验组实验组讨论讨论: : 1. 1. 与与1 1号试管相比号试管相比,2,2号出现什么不同号出现什么不同的现象的现象? ? 这一现象说明什么这一现象说明什么? ?2. 2. 在细胞内能通过加热提高反应速率吗在细胞内能通过加热提高反应速率吗? ? 3. 3 3. 3号和号和4 4号未经加热号未经加热, , 也有大量气泡也有大量气泡产生产生, , 这说明什么这说明什么? ? 4. 3 4. 3号与号与4 4号相比号相比, , 哪支试管中的反应哪支试管中的反应速率快速率快? ? 这说明什么这说明什么? ? 为什么说酶对于细为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要胞内化学反应顺利进行至关重要? ? 说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着高得多。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，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，所以说只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。关重要。 实验结论：实验结论： 催化剂可以降低化学反应的活化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化剂酶有突出的优越性酶降低活化酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。能的作用更显著，因而催化效率更高。1. 1. 酶的作用酶的作用 19 19世纪世纪发酵是纯化学反应发酵是纯化学反应, , 与生命活动无关。与生命活动无关。2. 2. 酶的本质酶的本质对比对比巴斯德巴斯德 和和 李比希李比希 观点的比较观点的比较180318031873(1873(德国德国) )化学家化学家 通过对化学变通过对化学变化的研究认为糖类变成化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应酒精就是一个化学反应 结论结论: :引起发酵引起发酵的是细胞中的某些物质，的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能细胞死亡并裂解后才能发挥作用发挥作用182218221895(1895(法国法国) )微生物学家微生物学家 通过显微镜观通过显微镜观察发现发酵的过程察发现发酵的过程中有酵母菌中有酵母菌 结论：发酵与结论：发酵与活细胞有关，发酵活细胞有关，发酵是整个细胞而不是是整个细胞而不是细胞中某些物质起细胞中某些物质起作用作用酵母细胞研磨酵母细胞研磨含酵母细胞的提取液含酵母细胞的提取液加水搅拌加水搅拌 加压过滤加压过滤加入葡萄糖加入葡萄糖 现象：冒出气泡现象：冒出气泡 结论：酵母细胞中的某些物质能够在酵结论：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母细胞破碎后继续起催化作用，用， 就像在活酵母细胞中一样。就像在活酵母细胞中一样。(4) (4) 毕希纳：毕希纳： 1860 186019171917（德国）：化学家（德国）：化学家 过程：过程：(5) (5) 萨姆纳：萨姆纳： 1887 188719551955（美国）（美国） 19261926年从刀豆中提取脲酶实验年从刀豆中提取脲酶实验 结论结论: :酶为蛋白质。酶为蛋白质。(6) (6) 切赫和奥特曼：切赫和奥特曼：( (美国美国) )2020世纪世纪8080年代发现年代发现: : 少数少数RNARNA也是酶。也是酶。酶的化学成分酶的化学成分 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能活细胞活细胞产生的产生的具有生物催化作用具有生物催化作用的的是是有机物。有机物。一类一类什么是酶？什么是酶？2. 2. 酶的本质酶的本质酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂思考：蛋白质是酶吗？思考：蛋白质是酶吗？大部分酶是蛋白质，少数酶是大部分酶是蛋白质，少数酶是RNARNA。3. 3. 酶的特性：酶的特性：1. 1. 具有高效性具有高效性ABABACD3. 3. 酶的特性：酶的特性：1. 1. 具有高效性具有高效性2. 2. 具有专一性具有专一性3.3. 酶的特性：酶的特性：1. 1. 具有高效性具有高效性2. 2. 具有专一性具有专一性3. 3. 作用条件较温和作用条件较温和Ot / Cv/mmols-1最适温度最适温度3.3. 酶的特性：酶的特性：1. 1. 具有高效性具有高效性2. 2. 具有专一性具有专一性3. 3. 作用条件较温和作用条件较温和要有合适的温度；要有合适的温度；Ov/mmols-1最适最适pH610胰蛋白酶胰蛋白酶3. 3. 酶的特性：酶的特性：1. 1. 具有高效性具有高效性2. 2. 具有专一性具有专一性3. 3. 作用条件较温和作用条件较温和要有合适的温度；要有合适的温度；要有合适的要有合适的pHpH 不同，不同，过酸、过碱或温度过过酸、过碱或温度过高高，会使酶的空间结构遭到破坏，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；使酶永久失活；低温低温使酶活性明显使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。恢复。 高温、低温、过酸和过碱高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？对酶活性的影响其本质相同吗？ 酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定影响酶促反应速率的其它因素：影响酶促反应速率的其它因素：酶的浓度：酶的浓度： 反应速率随酶反应速率随酶浓度的升高而加快。浓度的升高而加快。底物浓度底物浓度： 在一定浓度范在一定浓度范围内，反应速率随底围内，反应速率随底物浓度的升高而加快，物浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反但达到一定浓度，反应速率不再增大应速率不再增大酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度课堂练习课堂练习 1. 1. 人在发高烧时，常常食欲人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是大减，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. B. 胃没有排空胃没有排空 C. C. 体温超过合适温度，消化酶体温超过合适温度，消化酶的活性下降的活性下降 D. D. 吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口C 2. 2. 胃蛋白酶在进入小肠后胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是就几乎没有了催化作用，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，胃中已经起了消化作用，不能再起作用了不能再起作用了 C. C. 被小肠中的物质包裹起被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用来，所以起不到催化作用 D. D. 小肠中没有蛋白质可被小肠中没有蛋白质可被消化消化A 3. 3. 关于酶的特性，下列表述关于酶的特性，下列表述中错误的一项是中错误的一项是 A. A. 酶是活细胞产生的具有催化酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物作用的有机物 B. B. 化学反应前后，酶的化学性化学反应前后，酶的化学性质和数量不变质和数量不变 C. C. 酶的催化效率很高，但易受酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响温度和酸碱度影响 D. D. 一旦离开活细胞，酶就失去一旦离开活细胞，酶就失去催化能力催化能力D4. 4. 催化脂肪酶水解的酶是催化脂肪酶水解的酶是 A. A. 肽酶肽酶 B. B. 蛋白酶蛋白酶 C. C. 脂肪酶脂肪酶 D. D. 淀淀粉酶粉酶B