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第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低反应活化能的酶
一、细胞代谢与酶
1、细胞代谢的概念:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
细胞代谢的意义:细胞代谢是生命活动的基础。
2、活化能: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。
3、酶在细胞代谢中的作用:降低化学反应的活化能 。 4、使化学反应加快的方法:
加热:通过提高分子的能量来加快反应速度;
加催化剂:通过降低化学反应的活化能来加快反应速度;同无机
催化相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。
5、酶的本质: 关于酶的本质的探索:
巴斯德之前,人们认为:发酵是纯化学反应,与生命活动无
关
巴斯德的观点:发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是
细胞中某些物质起作用。
李比希的观点:引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质
只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用; AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
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毕希纳的观点: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,就像在活酵母细胞中一样;
萨姆纳提取酶,并证明酶是蛋白质;
切郝、奥特曼发现:少数RNA也具有生物催化功能;
6、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
来源 化学本质 合成原料 合成场所 生理作用 作用机理 作用部位 7、酶的特性:
高效性:酶的催化效率是无机催化剂的10-10倍。 专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应
酶的作用条件较温和:酶在最适宜的温度和PH条件下,活性最高。温度过高,过酸或者过碱都会使酶变性失活,并且不可恢复;低温会使酶暂时失活,但适当升温活性可恢复。 二、影响酶促反应的因素(难点)
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一般来说,活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA 氨基酸或核糖核苷酸 主要是核糖体,也可在细胞核内合成 生物催化作用 降低化学反应的活化能 生物体内(细胞内、外)、生物体外 精品文档
1、 底物浓度(反应物浓度);酶浓度 2、 PH
值:过酸、过碱使酶失活
3、 温度:高温使酶失活。低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性
可以恢复。 与酶有关的曲线 1、表示酶高效性的曲线
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(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应平衡点 2、表示酶具有专一性的曲线
(1)在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物A参加反应。
(2)在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。 3、影响酶活性的曲线
(1)上述两条曲线的含义:在一定温度(pH)范围内,随温度(pH)的升高,酶的活性增强;最适温度(pH)时,酶的活性达到最强;超过这一范围酶的活性逐渐减弱。
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(2)强酸、强碱、高温都破坏酶的空间结构,使酶永久性失活;而低温只是抑制酶的活性,温度升高可恢复活性。 3、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
酶促反 酶浓度
(1)底物浓度对酶促反应的影响(酶的量一定,其他条件适宜):在底物浓度较低时,反应速率随着底物浓度增加而加快,反应速率与底物浓度几乎成正比;在底物浓度很大时,且达到一定限度时,反应速率就达到一个最大值,此时受到酶的数量和活性的影响,即便再增加底物浓度反应速率不变。
(2)酶浓度对酶促反应的影响:在底物足量的失活,其他条件适宜的情况下,反应系统不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时,酶促反应的速率与酶的浓度成正比;但底物量一定时,受到底物量的影响,即便酶的浓度增加,反应速率不变。
三、实验
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