《生物催化剂酶》PPT课件.ppt
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1、生物催化剂 酶我的新衣服脏了!怎么办?我的新衣服脏了!怎么办?油渍油渍牛奶牛奶含蛋白酶的洗衣粉?含蛋白酶的洗衣粉?多酶片,它多酶片,它所含的所含的多种消多种消化酶化酶会增加人会增加人的消化能力的消化能力 酸奶,用的是酸奶,用的是乳酸菌内的酶乳酸菌内的酶,可以把牛奶中的可以把牛奶中的营养成分变成可营养成分变成可口的乳酸口的乳酸 加酶洗衣粉加酶洗衣粉添加进添加进蛋白酶蛋白酶后大大增强了后大大增强了去污能力去污能力下面是日常生活中的一些实例下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗你知道为什么吗?(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。血渍、牛奶的主要成分是蛋白
2、质,一般温度下,血渍、牛奶的主要成分是蛋白质,一般温度下,蛋白质能以胶体的形态溶解于水中,一旦受热,蛋白质能以胶体的形态溶解于水中,一旦受热,它就会凝固起来,不易溶解于水。它就会凝固起来,不易溶解于水。(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。绝大多数绝大多数酶为蛋白质成分,蛋白质在高温时会变性,失去酶为蛋白质成分,蛋白质在高温时会变性,失去蛋白酶的功能。蛋白酶的功能。(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。加热以后,具备一定空间结构的螺旋形蛋白加热以后,具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开,这是蛋白质的变性,蛋白质在质分子链会松
3、开,这是蛋白质的变性,蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。变性后更加容易消化和吸收。(二)生物催化剂(二)生物催化剂-酶酶1、酶的概念及、酶的概念及特点特点科技探索:科技探索:酶的化学本质是酶的化学本质是20世纪初酶学研世纪初酶学研究和争论的中心问题。人们对酶的化学本质究和争论的中心问题。人们对酶的化学本质的认识经历了将近一个世纪的时间。的认识经历了将近一个世纪的时间。1920年,德国科学家维尔斯塔特提出,酶既不是年,德国科学家维尔斯塔特提出,酶既不是蛋白质,也不是糖类,它是活性基因附着在无活蛋白质,也不是糖类,它是活性基因附着在无活性的蛋白质上的一种物质。性的蛋白质上的一种物质。1926,萨姆
4、纳尔(美)从刀豆中提取到脲酶(催,萨姆纳尔(美)从刀豆中提取到脲酶(催化尿素水解的酶)结晶,通过化学实验证实化尿素水解的酶)结晶,通过化学实验证实脲酶脲酶是一种蛋白质。是一种蛋白质。1930年,诺索普年,诺索普 胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种酶胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种酶的结晶,并证明这些结晶都是蛋白质,这才推翻的结晶,并证明这些结晶都是蛋白质,这才推翻了维尔斯塔特的观点。了维尔斯塔特的观点。20世纪世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现,现,极少数特殊的酶是极少数特殊的酶是RNA,称为核酶。,称为核酶。巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学
5、反应,与生命活动无关发酵是纯化学反应,与生命活动无关发酵是纯化学反应,与生命活动无关发酵是纯化学反应,与生命活动无关 发酵与活细胞有关,发酵是发酵与活细胞有关,发酵是发酵与活细胞有关,发酵是发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某整个细胞而不是细胞中的某整个细胞而不是细胞中的某整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用些物质在起作用些物质在起作用些物质在起作用 引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这些物质只有在物质,但是这些物质只有在物质,但是这些物质只有在物质,但是这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用酵母细胞死亡后
6、才能发挥作用酵母细胞死亡后才能发挥作用酵母细胞死亡后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起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,就象在活酵母细胞中一样催化作用,就象在活酵母细胞中一样催化作用,就象在活酵母细胞中一样催化作用,就象在活酵母细胞中一样 酶是蛋白质酶是蛋白质酶是蛋白质酶是蛋白质少数的少数的少数的少数的RNARNARNARNA具有催化作用具有催化作用具有催化作用具有催化作用(2)酶的概念)酶的概念:酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的
7、的有有机物机物,其中绝大,其中绝大多数多数酶酶是蛋白质是蛋白质,少数少数酶酶是是RNARNA。(各种消化酶都是蛋白质各种消化酶都是蛋白质)你知道吗你知道吗细胞内合成酶的主要场所是细胞内合成酶的主要场所是?核糖体核糖体功能功能来源来源化学本质化学本质 酶的概念酶的概念 指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂的有机物,它能使生物体内的化学反应在一定的条件下迅速地进行,而酶本身不发生变化。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。如消化酶 酶的化学本质:酶的化学本质:大多数由蛋白质组成(少数为RNA)。组成酶的基本单位是组成酶的基本单位是 和和 活细胞内,酶合成的主要场所是。活细胞内,酶合成的主要场所是。核糖体
8、核糖体核糖核苷酸核糖核苷酸氨基酸酶的特性酶的特性:1、高效性高效性:酶的催化效率比无机催化剂更高,酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快;使得反应速率更快;酶是自然界催化活性最高的一类催化剂。可使酶是自然界催化活性最高的一类催化剂。可使反应速率提高反应速率提高1061012倍,比普通催化剂效能倍,比普通催化剂效能至少高几倍以上至少高几倍以上。例如:过氧化氢分解例如:过氧化氢分解 2H2O22H2O +O2 用用Fe()催化,效率为催化,效率为610-4 mol/molS,用过氧化氢酶催化,效率为用过氧化氢酶催化,效率为6 106 mol/molS。用用-淀粉酶催化淀粉水解,淀粉酶催化淀
9、粉水解,1克克结晶酶在结晶酶在65 C条条件下可催化件下可催化2吨吨淀粉水解。淀粉水解。酶与无机催化剂的比较酶与无机催化剂的比较相同:都能催化化学反应,提高反应速相同:都能催化化学反应,提高反应速 率,缩短反应时间。但本身不参率,缩短反应时间。但本身不参 与反应,其本质和数量不变与反应,其本质和数量不变不同:酶的两大特性1.酶具有高效性酶具有高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍倍2.酶具有专一性酶具有专一性每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应化学反应问题:酶作为生物催化剂,问题:酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,哪个催与无
10、机催化剂相比,哪个催化效率更高?化效率更高?H2O2 H2O+O2过氧化氢酶过氧化氢酶MnO2资料:资料:H2O2 是细胞中某些化学反应的副产物,具有是细胞中某些化学反应的副产物,具有强的氧化性,如果不及时除去或分解,就会杀死细胞,强的氧化性,如果不及时除去或分解,就会杀死细胞,而细胞中的过氧化氢酶可以催化而细胞中的过氧化氢酶可以催化H2O2的分解。的分解。肝脏研磨液肝脏研磨液二氧化锰二氧化锰点然后无明火的卫生香点然后无明火的卫生香实验一:比较过氧化氢酶与实验一:比较过氧化氢酶与MnOMnO2 2催化效率催化效率结论:结论:说明过氧化氢酶比二氧化锰的催化效率高得多。说明过氧化氢酶比二氧化锰的催
11、化效率高得多。酶具有高效性酶具有高效性催化剂种类(过氧化氢酶与催化剂种类(过氧化氢酶与MnO2)1.两支试管在处理上有什么区别?两支试管在处理上有什么区别?2.实验结果有什么不同?实验结果有什么不同?气泡产生的多少,卫生香气泡产生的多少,卫生香的燃烧情况不同的燃烧情况不同自变量自变量因变量因变量3.两支试管的区别是催化剂种类不同,如果两试管的过两支试管的区别是催化剂种类不同,如果两试管的过氧化氢溶液的体积也不同,对实验结果有影响吗?氧化氢溶液的体积也不同,对实验结果有影响吗?有有无关变量无关变量对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则肝脏研磨液肝脏研磨液二氧化锰二氧化锰对照实验对照实验4.该实
12、验中为什么选用两支试管?如果只用该实验中为什么选用两支试管?如果只用1号试管能号试管能否证明酶具有高效性?否证明酶具有高效性?没有对比性,不严密没有对比性,不严密控制变量法 实验过程中可以变化的因素称做实验过程中可以变化的因素称做 变变 量量。其中人为改。其中人为改变的变量称做变的变量称做 自自 变变 量量。本实验。本实验 温温 度度 属于自变量;属于自变量;随着自变量的变化而变化的变量称做随着自变量的变化而变化的变量称做因因 变变 量量,本实验,本实验 淀淀 粉粉 的分解的分解就是因变量。除自变量外,实验过程中可就是因变量。除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,
13、这些能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称做变量称做 无无 关关 变变 量量 。比如本实验中由于人为因素造。比如本实验中由于人为因素造成的淀粉或成的淀粉或a-淀粉酶量取量不相同就是无关变量。除了淀粉酶量取量不相同就是无关变量。除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做 对对 照照 实实 验验。本实验只有温度是改变的,其余因素(如淀粉。本实验只有温度是改变的,其余因素(如淀粉或或a-淀粉酶的浓度)都没有变化。对照实验一般要设置淀粉酶的浓度)都没有变化。对照实验一般要设置对照组对照组和和实验组实验组,本实验,本实验2号试管就是号试管就是
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