1、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主讲老师：陈福民主讲老师：陈福民第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍,但但生物活性洗衣粉则可以生物活性洗衣粉则可以,生物活性洗衣粉生物活性洗衣粉包装盒上印有以下资料包装盒上印有以下资料:成分成分:蛋白酶蛋白酶0.2%,清洁剂清洁剂15%.用法用法:洗涤前先将衣物浸于加有适量洗洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间衣粉的水内一段时间,使用使用温水效果温水效果最佳最佳.切勿用切勿用60度以上度以上的热水的热水.注意注意,切勿用于切勿用于丝丝质及羊毛衣料质
2、及羊毛衣料;用后须彻底清洗双手用后须彻底清洗双手.为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料衣料?2.2.为什么加酶洗衣粉能较易清除衣物上为什么加酶洗衣粉能较易清除衣物上的奶渍的奶渍?想一想想一想:参参 考：考：1、取两块质地、奶渍含量相同的布料，进行编号、取两块质地、奶渍含量相同的布料，进行编号 （1号号、2号）。号）。2、取两只脸盆进行编号（、取两只脸盆进行编号（1号号、2号），放入号），放入等等量量的的 水，在水，在1号脸盆里放入号脸盆里放入2勺勺加酶加酶洗衣粉，在洗衣粉，在2号脸盆号脸盆 放入放入2勺勺普通普通洗衣粉，进行充分的搅拌，溶解。洗衣粉，进行充分的搅
3、拌，溶解。3、将、将1号布料放入号布料放入1号脸盆，号脸盆，2号布料放入号布料放入2号脸盆，号脸盆，观察奶渍去除情况。观察奶渍去除情况。实验设计中要注意的几个问题：实验设计中要注意的几个问题：（1）实验采取的方法：）实验采取的方法：（2）控制变量：）控制变量：对照实验对照实验单一变量原则单一变量原则实验变量实验变量(自变量自变量):酶酶反应变量反应变量(因变量因变量):奶渍的奶渍的去除效果去除效果无关变量无关变量:水水、布料等布料等一一 、实验设计、实验设计 实验原理：实验原理：过氧化氢酶和过氧化氢酶和Fe3+能催化能催化过氧化氢形成水和氧。过氧化氢形成水和氧。2H2O2 2H2O+O2？实验
4、器材：实验器材：3.5的氯化铁溶液的氯化铁溶液，20的新鲜肝脏的新鲜肝脏 研磨液研磨液，3%的过氧化氢溶液，卫生香，的过氧化氢溶液，卫生香，目的要求目的要求:通过比较过氧化氢在不同条件下通过比较过氧化氢在不同条件下 分解的快慢分解的快慢,了解过氧化氢酶的作了解过氧化氢酶的作 用和意义。用和意义。步骤步骤1 12 23 34 43%3%的的H H2 2OO2 2水浴水浴FeClFeCl3 3肝脏研磨液肝脏研磨液点燃的卫生香点燃的卫生香现现象象卫生香卫生香气泡气泡2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL90902 2滴滴2 2滴滴试管内液面上方试管内液面上方比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和
5、Fe3+的催化效率的催化效率 动物肝脏中含有动物肝脏中含有过氧化氢酶过氧化氢酶，Fe3+是一种无机是一种无机催化剂，它们都可以催化催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧过氧化氢分解成水和氧。分别用一定数量的过氧化氢酶和分别用一定数量的过氧化氢酶和Fe3+催化过催化过氧化氢分解成水和氧，可以比较二者的催化效率。氧化氢分解成水和氧，可以比较二者的催化效率。用质量分数为用质量分数为3.5%的氯化铁溶液和质量分的氯化铁溶液和质量分数为数为20%的肝脏研磨液做实验，每滴氯化铁溶的肝脏研磨液做实验，每滴氯化铁溶液中的液中的Fe3+数，是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶数，是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的
6、分子数的25万倍。万倍。实验说明，过氧化氢酶和实验说明，过氧化氢酶和Fe3+相比，相比，过氧化氢过氧化氢酶的催化效率要高许多。酶的催化效率要高许多。相同点：相同点：改变化学反应速率，本身不被消耗。加快化学反应速率，缩短达到化学反应平衡的时间。1.降低活化能，使速率加快。酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的107倍倍1013倍倍*1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。*但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29 KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？活化能：活化能：
7、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被称为活化能。单位J/mol思考：思考：催化剂可降低化学反应的活化能。与无机催催化剂可降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比较，化剂相比较，生物催化剂生物催化剂酶酶有突出的有突出的优越性优越性酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。使细胞代谢在温和的条件下快速进行。使细胞代谢在温和的条件下快速进行。二、酶的作用二、酶的作用1 1、生物催化剂酶有突出的、生物催化剂酶有突出的优越性优越性酶降低活酶降低活 化能的作用化能的作用更显著更显著，因而催化，因而催化效率更高效率更高。使细胞代谢在温和的条件下
8、快速进行。使细胞代谢在温和的条件下快速进行。2 2、酶所催化的反应叫、酶所催化的反应叫酶促反应酶促反应。酶促反应中。酶促反应中 被酶作用的物质叫做被酶作用的物质叫做底物底物，经反应生成的，经反应生成的 物质叫做物质叫做产物产物。1.1.巴斯德认为巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后，但是认为这些物质只有在酵母
9、细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。才能发挥作用是不正确的。2.2.巴斯德是微生物学家，特别巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作强调生物体或细胞的作用用；李比希是化学家；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。3.3.毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够毕希纳的实验说明，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，就像在活酵母在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵
10、母细胞中一样。细胞中一样。4.4.萨姆纳历时萨姆纳历时9 9年用正确的科学方法，坚持不懈、年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。不畏艰苦的人。三、酶的本质三、酶的本质 酶是活细胞产生的酶是活细胞产生的具有催具有催化作用化作用的有机物，其中绝大多的有机物，其中绝大多数酶数酶是蛋白质是蛋白质。四、酶的特性四、酶的特性 高效性：高效性：催化效率很高，大大提高 反应速率 专一性：专一性：任何一种酶只作用于一种或 几种相关的化合物反应条件较温和反应条件较温和探究：影响酶活性的条件,实验材料：实验材料：2淀粉酶溶液、20肝脏研磨液、3可溶性淀粉溶液、体积分数为30的过氧化氢溶液、5 HCl、5 NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂,实验用具：实验用具：试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三角架、石棉网、温度计、PH试纸、火柴四、影响酶促反应的因素常有：四、影响酶促反应的因素常有：1、温度、温度 2、PH值值 3、酶的浓度、酶的浓度
