新陳代謝與酶課件.ppt

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1、第一節(jié)新陳代謝與酶第三章生物的新陳代謝問題①你吃下的肉類蛋白質(zhì)，通過什么途徑轉(zhuǎn)化成為你自身的蛋白質(zhì)？②你吃下的淀粉類食物，通過什么途徑為你提供能量？細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的維持，需要不斷地合成與分解，不斷地處于自我更新的狀態(tài)，而這種自我更新的過程完全依賴于細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)二、酶：1、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的蛋白質(zhì)。2、酶的發(fā)現(xiàn)：無機(jī)化學(xué)反應(yīng)過程中所需的條件一般是很激烈的，而生物體細(xì)胞生存的條件是很溫和的，那么細(xì)胞內(nèi)數(shù)量如此巨大的生物化學(xué)反應(yīng)為什么能在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下，迅速高效的進(jìn)行呢？1773年，斯帕

2、蘭札尼[意]研究鷹的消化作用。什么物質(zhì)在起作用？胃液具有化學(xué)消化作用。1836年，施旺[德]從胃液中提取出了消化蛋白質(zhì)的物質(zhì)。20世紀(jì)80年代，切赫、奧特曼[美]發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。20世紀(jì)30年代，科學(xué)家們獲得胃蛋白酶等具有催化作用的物質(zhì)的結(jié)晶，證實它們屬于蛋白質(zhì)。胃蛋白酶結(jié)晶酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。1836年法國科學(xué)家施旺提取胃液實驗（解開胃的的消化之迷）1926年美國科學(xué)家薩姆納從刀豆中提取脲酶實驗（酶具有催化能力）1783年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼用實驗證明胃具有化學(xué)性消化的作用。20世紀(jì)80年代以來，美國科

3、學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用。酶、激素、維生素有什么異同？酶激素維生素從化學(xué)本質(zhì)上看從生理功能看蛋白質(zhì)可提高生物體生物化學(xué)反應(yīng)的速度，是一種生物催化劑。蛋白質(zhì)（如生長素、胰島素等）、固醇類脂類物質(zhì)（如性激素）。多種多樣，一般為小分子有機(jī)物。如維生素D是固醇類物質(zhì)；維生素A是脂類物質(zhì)（萜類）；維生素C是抗壞血酸（葡萄糖的衍生物）等等。激素又稱“化學(xué)信使”，是特定細(xì)胞合成的，能使生物體發(fā)生一定反應(yīng)的有機(jī)分子。它的作用力很強(qiáng)，很低的濃度就能引起很強(qiáng)的反應(yīng)，但在細(xì)胞中不能積累，很快就會被破壞。。維生素常常與酶結(jié)合，是較復(fù)雜酶的組

4、成成分之一。天然食物中含量極少，但這些極微小的量對人體的生長和健康是必需的，人體一般不能合成它們或合成量不足，必須從食物中攝取。共同點：低含量高效能。4、酶的特性酶作為生物催化劑，與無機(jī)催化劑相比，有何特點?實驗設(shè)計（一）問題：酶是否具有高效性？假設(shè)：酶的催化效率高于無機(jī)催化劑的催化效率。選材：對照：操作&單一變量控制：結(jié)果檢測與預(yù)期：設(shè)計實驗方案：結(jié)論：過氧化氫酶和鐵離子過氧化氫注意：過氧化氫這種物質(zhì)，是動植物在代謝中產(chǎn)生的，對機(jī)體有毒害作用。生物體可通過過氧化氫酶，催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。實驗：比較過氧化氫酶和鐵離子的催化

5、效率（1）酶的高效特性實驗新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e3+是一種無機(jī)催化劑，它們都可以催化H202分解為H2O和O2。實驗步驟：序號項目試管121H2O2溶液2mL2mL2肝臟研磨液2滴/3FeCl3溶液/2滴4結(jié)果現(xiàn)象復(fù)燃不復(fù)燃此實驗說明什么？過氧化氫酶和鐵離子的催化效率不同，過氧化氫酶的催化效率要高許多。（是107—1013倍）實驗設(shè)計（二）問題：酶是否具有專一性？假設(shè)：酶的催化具有專一性。選材：對照：操作&單一變量控制：結(jié)果檢測與預(yù)期：設(shè)計實驗方案：結(jié)論：淀粉和蔗糖、淀粉酶底物不同：（2）酶的專一性特性實驗：探索淀粉酶對淀粉和蔗糖

6、的作用實驗原理：葡萄糖、果糖、麥芽糖是還原性糖，而蔗糖是非還原性糖。斐林試劑（淡藍(lán)色的Cu(OH)2）與可溶性還原糖在加熱的條件下，生成磚紅色的Cu2O沉淀。淀粉和蔗糖與斐林試劑無此反應(yīng)。因此，斐林試劑可以用來鑒定淀粉和蔗糖溶液中是否有麥芽糖和葡萄糖及果糖，進(jìn)而推測淀粉和蔗糖是否被水解。實驗步驟反應(yīng)物淀粉蔗糖催化劑：麥芽糖+葡萄糖淀粉酶果糖+葡萄糖蔗糖酶唾液淀粉酶序號項目試管121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鮮淀粉酶溶液2mL2mL４結(jié)果現(xiàn)象磚紅無返回此實驗說明什么？淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起作用。每一

7、種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的催化作用具有專一性。（3）酶的多樣性酶的專一性決定了酶的多樣性。酶的特性酶具有高效性酶具有專一性酶需要適宜的條件：溫度pH酶的多樣性實驗設(shè)計三要素對照的設(shè)置——單一變量材料的選擇——可行性結(jié)果的檢測假設(shè)：酶的催化需最適溫度選材：對照：操作&單一變量控制：結(jié)果檢測與預(yù)期：設(shè)計實驗方案：結(jié)論：設(shè)計酶需要適宜的溫度實驗：問題：酶是否需要適宜的溫度？試管123淀粉溶液2mL2mL2mL溫度溫水沸水冰塊淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘液１滴１滴１滴結(jié)果現(xiàn)象不變藍(lán)藍(lán)色藍(lán)色此實驗說明什么？溫度過高或過低都會

8、影響酶的活性。溫水中酶的活性最高。酶的催化需要適宜的溫度。酶的催化需要適宜的pH實驗：實驗設(shè)計問題：酶的催化是否需要適宜的PH值？假設(shè)：酶的催化需最適PH選材：對照：操作&單一變