福建省建瓯二中高中生物 基础知识 第三章 细胞的代谢 第三节 酶 新人教版必修1VIP免费

第三节酶一、新陈代谢新陈代谢是生物体内全部有序化学变化的总称。包括同化作用、异化作用。二、酶1、酶的发现（1）1783年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼取出来，发现笼内的肉块消失了。结论：胃液中有一种能消化肉的物质。（实验的巧妙之处在于：将肉块放入小巧的金属笼内，可以防止胃的物理性消化。）1836年，施万从胃中提取出这种物质——胃蛋白酶。（2）1857年，法国微生物学家巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。同时代，德国化学家李比希却坚持认为，引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，并且这种物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。（3）1897年，德国化学家毕希纳实验，把酵母细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液，在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后冒出气泡，糖液变成了酒。这一结果与糖液中含有活酵母细胞是一样的。它将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。结论：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。（4）萨母纳尔（美国），认为酶是蛋白质，但是一直没有办法证实。1917年的一天，他从资料中得知刀豆种子中脲酶含量相当高，便决定从刀豆种子中提取酶。他尝试了各种方法，历经一次又一次的失败，终于在1926年提取出了脲酶（催化尿素水解的酶）。然后他又用多种方法证明脲酶是蛋白质。继萨姆纳尔之后，科学家又相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶都是蛋白质。结论：酶是蛋白质（5）1982年，科学家切赫和奥特曼发现某种物质（由20%蛋白质和80%RNA组成的）具有催化活性。如果除去蛋白质部分，并提高镁离子的浓度，留下的RNA具有与全酶相同的催化活性。结论：少数RNA具有酶活性科学是在不断地观察、实验、探索和争论中前进的，尤其是实验在科学发展中起着举足轻重的作用。实验设计的一般思路：提出问题、作出假设、设计实验、得出结论。2、酶的概念（1）概念：酶是活细胞产生的具有生物催化功能的有机物。来源作用本质（绝大多数是蛋白质、少数是RNA）（2）酶是生物催化剂（3）酶作为生物催化剂，作用是加速反应速率，而不改变反应的平衡点，且在反应前后形态、数量、性质都不会发生改变。如：A+B→A+C+D，由反应式判断A是酶，因为A在反应前后没有发生改变。3、酶的特性（1）高效性：酶具有高效性，一般是无机催化剂的107~1013倍。（2）专一性：一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）反应条件温和（受许多因素影响）：影响酶作用的因素很多，PH、温度和各种化合物（如激活剂和抑制剂）等都能影响酶的作用。温度：每种酶都有自己的最适温度。在最适温度条件下，酶的活性最高，温度偏高（变性失活）或偏低（活性受抑制），酶的活性都会明显降低。PH：在最适pH条件下，酶的活性最高，PH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低（变性失活）。动物体里的酶最适PH大多在6.5---8.0之间，（但胃蛋白酶为1.5—2.2，胰液中的酶为8---9）植物体里的酶最适PH大多在4.5-----6.5之间。注意：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复（暂时失活）。4、影响酶促反应速率的因素：（1）酶的活性温度：PH：如上图（2）酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。（3）底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。