新陈代谢与酶课件.ppt

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1、第一节新陈代谢与酶第三章生物的新陈代谢问题①你吃下的肉类蛋白质，通过什么途径转化成为你自身的蛋白质？②你吃下的淀粉类食物，通过什么途径为你提供能量？细胞的结构和生命活动的维持，需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应二、酶：1、酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白质。2、酶的发现：无机化学反应过程中所需的条件一般是很激烈的，而生物体细胞生存的条件是很温和的，那么细胞内数量如此巨大的生物化学反应为什么能在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下，迅速高效的进行呢？1773年，斯帕

2、兰札尼[意]研究鹰的消化作用。什么物质在起作用？胃液具有化学消化作用。1836年，施旺[德]从胃液中提取出了消化蛋白质的物质。20世纪80年代，切赫、奥特曼[美]发现少数RNA也具有生物催化作用。20世纪30年代，科学家们获得胃蛋白酶等具有催化作用的物质的结晶，证实它们属于蛋白质。胃蛋白酶结晶酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。1836年法国科学家施旺提取胃液实验（解开胃的的消化之迷）1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验（酶具有催化能力）1783年，意大利科学家斯帕兰札尼用实验证明胃具有化学性消化的作用。20世纪80年代以来，美国科

3、学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。酶、激素、维生素有什么异同？酶激素维生素从化学本质上看从生理功能看蛋白质可提高生物体生物化学反应的速度，是一种生物催化剂。蛋白质（如生长素、胰岛素等）、固醇类脂类物质（如性激素）。多种多样，一般为小分子有机物。如维生素D是固醇类物质；维生素A是脂类物质（萜类）；维生素C是抗坏血酸（葡萄糖的衍生物）等等。激素又称“化学信使”，是特定细胞合成的，能使生物体发生一定反应的有机分子。它的作用力很强，很低的浓度就能引起很强的反应，但在细胞中不能积累，很快就会被破坏。。维生素常常与酶结合，是较复杂酶的组

4、成成分之一。天然食物中含量极少，但这些极微小的量对人体的生长和健康是必需的，人体一般不能合成它们或合成量不足，必须从食物中摄取。共同点：低含量高效能。4、酶的特性酶作为生物催化剂，与无机催化剂相比，有何特点?实验设计（一）问题：酶是否具有高效性？假设：酶的催化效率高于无机催化剂的催化效率。选材：对照：操作&单一变量控制：结果检测与预期：设计实验方案：结论：过氧化氢酶和铁离子过氧化氢注意：过氧化氢这种物质，是动植物在代谢中产生的，对机体有毒害作用。生物体可通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。实验：比较过氧化氢酶和铁离子的催化

5、效率（1）酶的高效特性实验新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化H202分解为H2O和O2。实验步骤：序号项目试管121H2O2溶液2mL2mL2肝脏研磨液2滴/3FeCl3溶液/2滴4结果现象复燃不复燃此实验说明什么？过氧化氢酶和铁离子的催化效率不同，过氧化氢酶的催化效率要高许多。（是107—1013倍）实验设计（二）问题：酶是否具有专一性？假设：酶的催化具有专一性。选材：对照：操作&单一变量控制：结果检测与预期：设计实验方案：结论：淀粉和蔗糖、淀粉酶底物不同：（2）酶的专一性特性实验：探索淀粉酶对淀粉和蔗糖

6、的作用实验原理：葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原性糖，而蔗糖是非还原性糖。斐林试剂（淡蓝色的Cu(OH)2）与可溶性还原糖在加热的条件下，生成砖红色的Cu2O沉淀。淀粉和蔗糖与斐林试剂无此反应。因此，斐林试剂可以用来鉴定淀粉和蔗糖溶液中是否有麦芽糖和葡萄糖及果糖，进而推测淀粉和蔗糖是否被水解。实验步骤反应物淀粉蔗糖催化剂：麦芽糖+葡萄糖淀粉酶果糖+葡萄糖蔗糖酶唾液淀粉酶序号项目试管121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鲜淀粉酶溶液2mL2mL４结果现象砖红无返回此实验说明什么？淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起作用。每一

7、种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的催化作用具有专一性。（3）酶的多样性酶的专一性决定了酶的多样性。酶的特性酶具有高效性酶具有专一性酶需要适宜的条件：温度pH酶的多样性实验设计三要素对照的设置——单一变量材料的选择——可行性结果的检测假设：酶的催化需最适温度选材：对照：操作&单一变量控制：结果检测与预期：设计实验方案：结论：设计酶需要适宜的温度实验：问题：酶是否需要适宜的温度？试管123淀粉溶液2mL2mL2mL温度温水沸水冰块淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘液１滴１滴１滴结果现象不变蓝蓝色蓝色此实验说明什么？温度过高或过低都会

8、影响酶的活性。温水中酶的活性最高。酶的催化需要适宜的温度。酶的催化需要适宜的pH实验：实验设计问题：酶的催化是否需要适宜的PH值？假设：酶的催化需最适PH选材：对照：操作&单一变