降低反应活化能的酶

降低反应活化能的酶 课题：降低化学反应活化能的酶 第7讲 降低化学反应活化能的酶 考题回顾： 选择题： 2007年广东、上海试题；2005年上海试题 非选择题：2007年广东；2004年上海试题 考点预测： 1、酶的概念 可结合具体的酶从不同方面考查酶的化学本质 2、酶的特性 可结合实例考查或进行实验设计验证，探索酶的某种特性 3、影响酶活性的因素 通过实例或实验数据或图资料的理解分析来考查温度、酸碱性等因素对酶活性的影响 教学过程： 一、 细胞代谢 1、概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。 2、包括：同化作用和异化作用 二、酶的化学本质（探索历程） 1、巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关 2、争论 巴斯德：只有酵母菌参与才能进行发酵 李比希：酵母细胞死亡后释放出某种物质，引起发酵 3、毕希纳：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶 4、萨姆纳：提取了脲酶的结晶 5、切赫、奥特曼：发现少数RNA也具有催化功能 总结：酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA 思考：如何通过实验证明酶的化学本质？ 实验：①证明某种酶是蛋白质 实验组：待测酶液+双缩脲试剂→观察是否出现紫色 对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂→出现紫色 ②证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液+吡罗红染液→观察是否出现红色 对照组：已知RNA溶液+吡罗红染液→出现红色 三、分布 胞内酶和胞外酶 四、酶的作用 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验图示：见课本79页 根据本实验内容讲述实验理论中的：自变量、因变量、无关变量；实验组和 对照组。 总结：酶能降低化学反应的活化能，且作用更显著 五、酶的概念：是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。 讲述酶具有一般无机催化剂的作用如：在催化反应加快进行时，在反应前后的性质和数量没有变化；只能催化热力学上允许进行的反应，而不能催化本来不能进行的反应发生；只能使反应加快到达平衡。而不能改变化学反应的平衡点。 六、酶的特性 1、高效性 ①实验设计思路 实验组：底物+相应酶液→底物分解的速度 对照组：底物+无机催化剂→底物分解的速度 ②实验设计的分析 实验中的自变量是不同的催化剂量，因变量是底物的分解速度 例如：过氧过氢在过氧化氢酶和Fe3+的催化实验比较 2、专一性 ①实验设计思路 实验组：底物+相应酶液→底物被分解 对照组：另一底物+相同酶液→底物不被分解 或 实验组：底物+相应酶液→底物被分解 对照组：相同底物+另一种酶液→底物不被分解 ②实验设计分析 实验中的自变量是不同底物或不同酶液，因变量是底物是否能被分解，因变量的检测方法和观察指标，可根据底物种类及底物分解后产物的性质而具体确定 例如：探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用 机理：锁匙学说 3、酶的作用条件较温和 （1）温度 ①实验设计思路 底物+T1+酶液 底物+T2+酶液 底物分解速度或存在的量 底物+Tn+酶液 ②实验步骤设计 底物 酶液 在所控制的温度下处理一些时间 底物与酶液混合 在所控制温度条件下保温一些时间 检测 ③实验设计分析 实验中自变量是一系列不同温度，因变量是底物分解速度或底物存在量 总结得图示 （2）酸碱度 探索实验与上述实验类似 图示： 七、影响酶作用的因素 1、温度 2、酸碱度 3、激活剂和抑制剂 4、酶浓度 5、底物浓度 八、酶、激素和维生素的比较 九、酶的应用 1、生活 2、医药卫生 3、工业生产 巩固练习题： 1、如图所示表示某种酶在不同处理条件（a、b、c）下催化某反应生成物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是（ ） A、三个处理条件中b是此酶促反应的最适条件 B、三个处理条件的差异不可能是酶制剂的量不同 C、三个处理条件的差异可能是反应底物的量不同 D、三个处理条件的差异很可能是处理温度的不同 2、动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酸，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 mol，r-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L l最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图38一1和图38一2。 图38-1产物CO2浓度随时间变化曲线 图38-2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线 （注：酶浓度固定） （注：反应物浓度过量） 请根据以上实验结果，回答下列问题： （1）在图38一1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。 （2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酸的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图38一1中分别画出理想条件下CO2 浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。 （3）重金属离子能与谷氨酸脱羧酸按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金．．．属离子后，请在图38-2画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线（请用“4”标注），并说明其原因。