1、酶催化细胞的化学反应生活中的现象:在生活中,用双氧水(过氧化氢)清洗消毒伤口时,会发现立即出现很多气泡。问题探讨思考1、气泡是什么?怎么产生的?2、H2O2在伤口处为什么分解?2H2O2 2 H2O+O2催化剂人体细胞中有过氧化氢酶,能将过氧化氢催化分解成水和氧气。酶是由酶是由活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化催化能力的能力的生物大分子生物大分子来源功能化学本质酶的概念酶的概念生物催化剂酶酶底物产物酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA1926年,美国生物化学家萨姆纳完成了一个决定性的实验。他首次从刀豆得到脲酶结晶,并证明了脲酶的蛋白质本质,又在1931年在过氧化氢酶的研究中再次证明其为蛋白质。后
2、续研究者通过提取结晶陆续发现了包括胃蛋白酶等消化酶在内的两千多种酶均是蛋白质,萨姆纳因此获得了1946年诺贝尔化学奖。科学史话一1981年,美国科学家切赫和奥特曼在研究四膜虫的rRNA前体和细菌的核糖核酸酶时发现部分RNA也具有催化作用,称为核酶,从此酶的化学本质扩大到RNA,两人也因此获得1989年的诺贝尔化学奖。科学史话二1926年,美国生物化学家萨姆纳完成了一个决定性的实验。他首次从刀豆得到脲酶结晶,并证明了脲酶的蛋白质本质,又在1931年在过氧化氢酶的研究中再次证明其为蛋白质。后续研究者通过提取结晶陆续发现了包括胃蛋白酶等消化酶在内的两千多种酶均是蛋白质,萨姆纳因此获得了1946年诺贝
3、尔化学奖。科学史话一1981年,美国科学家切赫和奥特曼在研究四膜虫的rRNA前体和细菌的核糖核酸酶时发现部分RNA也具有催化作用,称为核酶,从此酶的化学本质扩大到RNA,两人也因此获得1989年的诺贝尔化学奖。科学史话二酶的本质是什么?问题探究:酶与无机催化剂相比哪个催化效率更高?提出假设:酶与无机催化剂相比具更高的催化效率。设计实验:试剂与器材:过氧化氢、蒸馏水、新鲜猪肝、FeCL3、试管若干、镊子、解剖针、线香、火柴设计实验:思考1、酶的高效性是相对谁而言的?2、反应物(底物)应怎样选择?3、实验设计遵循的原则是什么?4、实验单一变量(自变量)和因变量是什么?5、观察到哪些现象可以得出结论
4、?1、新鲜的猪肝研磨匀浆中含有较多的过氧化氢酶,而3.5%的FeCl3含3价铁离子数更多。2、点燃后无明火(带火星)的线香遇到大量氧气时会复燃。实验结果-+-+1.指出本实验的对照组,说明其在实验中的作用。2.描述B、C试管的现象,尝试分析肝脏中过氧化氢酶的作用及特点。思考与讨论酶的作用?酶促反应过氧化氢酶反应物称为底物酶作为催化剂,可重复利用酶催化特定化学反应的能力称为酶活性:可用酶促反应的速率表示酶的特性资料酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍。高效性SOD(超氧化物歧化酶)生活中的酶成分:除含有普通洗衣粉的成分外,还含有多种酶制剂:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等。问题探究:过氧化氢酶能催
5、化分解过氧化氢外,能催化分解其它物质吗?提出假设:过氧化氢酶能催化分解其他物质。设计实验:试剂与器材:过氧化氢、蒸馏水、淀粉溶液、新鲜猪肝、碘液、试管、镊子、解剖针 反应式:反应式:2H2O2 2H2OO2过氧化氢酶过氧化氢酶实验2:探究过氧化氢酶是否能催化分解H2O2外的其他物质试管号123试剂与材料蒸馏水+新鲜猪肝H2O2+新鲜猪肝淀粉溶液+新鲜猪肝气泡量H2OH2O2淀粉溶液淀粉溶液-+-蓝紫色无蓝紫色无蓝紫色碘液实验结论:实验结论:过氧化氢酶不能催化分解过氧化氢外的物质,过氧化氢酶具有专一性。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。B活性中心CA底物酶的特性 专一性来源+底物+反应类型(“
6、水解”反应可以省略)胃蛋白酶胃蛋白酶唾液淀粉酶唾液淀粉酶胰脂肪酶胰脂肪酶肠肽酶肠肽酶酶的命名淀粉唾液淀粉酶麦芽糖麦芽糖麦芽糖酶葡萄糖ATP合成酶合成酶DNA聚合酶聚合酶酶的定制活性提升葡萄糖激酶与血糖调节有关高血糖、糖尿病凝血酶与凝血有关中风、脑血栓酪氨酸酶与黑色素合成有关白化病酶与疾病 一些外源性的毒素是通过酶活性抑制途径对生物体产生毒性的。许多农药和药物也是酶抑制剂,如除草剂草甘膦、镇痛的布洛芬以及多种抗癌药物等。酶抑制剂3.酶活性受环境因素影响0 20 40 60最适温度最适温度温度(温度()反反应应速速度度人体内酶的最适温度是3540低温抑制酶的活性(便于保存);高温破坏酶的结构,使酶永久失活3.酶活性受环境因素影响每一种酶都有其最适pH范围,与其发挥作用的环境pH一致酶来源本质功能活细胞产生空间结构酶活性催化功能作用特点高效性专一性可重复利用酶抑制剂、温度、pH等课堂小结