酶的作用和本质(姜)
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酶的作用和本质酶是一类生物大分子催化剂,能够加速化学反应过程、提高反应速率,降低反应活化能。
酶具有高度的特异性,在反应中只作用于特定的底物,并可在相对温和的条件下使底物发生化学变化。
酶的本质是蛋白质,由氨基酸构成,通过二级、三级、四级结构的折叠形成其特定的三维构象。
酶的催化作用与其形成的空间结构密切相关,酶分子中的活性位点与底物结合,形成酶底物复合物,借助于专有的反应机制,使底物发生化学转化反应,最终形成产物。
酶催化反应的本质是降低反应的活化能,因此酶可在相对低的温度和压力等温和条件下催化反应,降低反应的能量消耗,并提高反应中的选择性和效率。
酶在生物体内广泛存在于细胞质、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等细胞器中,参与细胞代谢、物质合成、信号转导等生命活动,是生物学中一个重要的研究对象。
酶的催化机制与底物结合、酶结构和催化反应的化学性质密切相关。
一般来说,酶催化反应可分为两个步骤:底物与酶结合、催化反应。
底物与酶结合是由于酶分子具有特定的活性中心,可与底物的分子结构相互配合,并形成酶底物复合物。
催化反应的过程中,酶分子对底物分子进行定向作用,调节反应的速度和方向,使其转化为产物。
酶在反应过程中与底物分子的相互作用是基于键的形成和断裂进行的,这些键的转变可能涉及电子的转移、共价键的形成和断裂、氢键的形成等过程。
酶的催化过程通常分为两类:羟化作用和氧化或脱氢作用。
羟化作用是指酶在催化过程中会将水分子发生加成反应,将底物的双键转化为单键,如丙酮酸羟化酶催化丙酮酸转化为乳酸。
氧化或脱氢作用是指酶在催化过程中会将底物中的氢离子转移至辅助化合物,如辅酶NAD+,将底物氧化为相应的羧酸或醛,如葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖转化为葡萄糖酸。
总之,酶是一类催化性质强、底物特异性高的生物大分子,参与生物体内众多代谢和信号传递过程。
酶的本质是蛋白质,通过特定的三维结构和活性中心与底物分子结合,发挥催化作用,提高反应速率、选择性和效率。
酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢2.比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理2H2O22H2O+O2(2)实验过程和现象(4)实验中变量的控制③无关变量:除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的__可变因素__,如肝脏研磨液的新鲜程度,加入H2O2的量等。
(5)对照实验对照实验一般要设置对照组和实验组,如本实验中,1号试管为对照组,__2、3、4__号试管为实验组。
3.酶的作用[微思考]加热、Fe3+和过氧化氢酶都可以促进过氧化氢分解,它们的作用机理相同吗?提示:不同,加热促进过氧化氢分解的作用机理是加热使过氧化氢分子得到了能量,而Fe3+和过氧化氢酶降低了过氧化氢分解反应的活化能。
二、酶的化学本质1.关于酶本质的探索(连线)2.酶的本质:绝大多数酶是__蛋白质__,少数是__RNA__。
1. 在茶叶组织中的酚氧化酶分为游离态和束缚态,前者主要存在于细胞液中,属于可溶态酚氧化酶,而后者则主要存在于叶绿体、线粒体等细胞器中,与这些细胞器的膜系统或其他特异部位结合呈不溶态。
某位研究员研究了茶树新梢中酚氧化酶活性及茶多酚含量对红茶品质的影响,发现酚氧化酶活性强,茶多酚含量降低,对红茶品质有利,相反则利于绿茶的生产。
结合所学知识判断:【小题1】1. 酶都是活细胞产生的,具有催化和调节生命活动的作用。
①【小题2】1. 酶的化学本质是蛋白质或RNA。
①【小题3】1. 酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行。
①[知识点]酶与ATP[答案]【小题1】错误【小题2】正确【小题3】错误[解析]【小题1】酶都是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,故错误。
【小题2】酶的化学本质是蛋白质或RNA,故正确。
【小题3】酶能降低化学反应的活化能,使化学反应快速进行,故错误。
探究点一比较过氧化氢在不同条件下的分解[情境探究]结合实验材料、用具、操作步骤及安全性等方面,思考下列问题:(1)与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么?提示:2号试管放出的气泡多。
高中生物酶的知识点酶指具有生物催化功能的高分子物质,在酶的催化反应体系中,反应物分子被称为底物,底物通过酶的催化转化为另一种分子。
几接下来店铺为你整理了高中生物酶的知识点,一起来看看吧。
高中生物酶的知识点一、酶的作用和本质1、概念:酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质,又称为生物催化剂。
(少数核酸也具有生物催化作用,它们被称为“核酶”)。
2、控制变量:①人为改变的变量称作自变量。
②随自变量变化而变化的变量叫因变量3、同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
4、大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
二、酶的特性酶的特性主要四点:1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般无机催化剂的10的7次幂~~10的13次幂。
2、酶具有专一性;(每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
)3、酶在生物体内参与每一次反应后,它本身的性质和数量都不会发生改变(与催化剂相似);4、酶的作用条件较温和。
(1)酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
(2)在最适宜的温度和PH条件下,酶的活性最高。
温度和PH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。
一般来说,动物体内的酶最适温度在35~40℃之间;植物体内的酶最适温度在40~50℃之间;动物体内的酶最适PH大多在6.5~8.0之间,但也有例外,如胃蛋白酶的最适PH为1.5;植物体内的酶最适PH大多在4.5~6.5之间。
(3)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。
0℃左右时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
酶对化学反应的催化效率称为酶活性。
5、活性可调节性。
6、有些酶的催化性与辅因子有关。
7、易变性:大多数酶都是蛋白质,因而会被高温、强酸、强碱等破坏。
酶的特性酶的特性主要四点:1、酶具有高效率的催化能力;其效率是一般无机催化剂的10的7次幂~~10的13次幂。
2、酶具有专一性;(每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
酶的作用和本质酶是一种蛋白质分子,能够催化化学反应的发生,它在各个生物系统中发挥着重要的作用。
在生化过程中,许多重要的反应都需要由酶来进行催化。
酶的作用可以被概括为降低反应活化能,从而加速反应。
酶的本质酶是一种生物催化剂,是由氨基酸分子组成的蛋白质分子。
酶分子的分子量通常在10,000至1,000,000之间,其作用原理是通过调节化学反应的转换状态,从而降低反应的活化能,促进反应发生。
酶在生物过程中起着至关重要的作用。
它们能够协助制造有机物及能量转换,包括食物的消化,合成细胞组织,以及对外部环境的响应。
酶的种类酶可以分为三种类型:氧化还原酶,转移酶和水解酶。
不同的酶在参与的反应中起着不同的作用。
氧化还原酶通常是通过将电子从一个分子转移到另一个分子来触发反应的。
转移酶能够将一些化合物转移到第二个分子上。
而水解酶则能够将分子断裂为较小的部分。
酶促反应的过程酶在催化反应中起到非常重要的作用。
它们作为催化剂可以降低反应活化能,从而节约能量,使反应更容易发生。
酶促反应的过程大致可分为三个步骤:酶与底物的互相接触,酶与底物的结合以及反应结束后酶从底物中离开。
第一步,酶和底物互相接触。
酶与底物在某些条件下,如特定的环境温度和pH值下结合,使得酶能够降低底物的活化能并促进其转化为产物。
第二步,酶与底物结合。
酶通过特定的反应基团与底物相互作用,形成复合物。
酶的这种结构的形成使得底物的活化能得到降低,从而可以释放出反应的能量。
第三步,反应结束后酶从底物中离开。
酶可以选择解离,重新形成一个底物,或者一直留在底物的一部分上,以减缓反应速率。
酶在许多化学反应中起着极其重要的作用。
它们作为生物催化剂,可以使生命进程的各个方面更加高效,从而保持生命体系的正常运转。
对于酶的研究不仅在医学领域中很重要,在生物工程、食品科学和工业生产中也有广泛的应用。
通过进一步深入了解酶的结构和功能,我们可以进一步扩展酶促反应的应用范围,进一步增强该技术对实现可持续生产的作用。
《酶的作用和本质》讲义一、酶的发现历程在人类对生命现象的探索过程中,酶的发现是一个重要的里程碑。
早在 1773 年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验,他将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰吞食下去。
一段时间后,他发现笼内的肉块消失了,这个实验为后来人们认识酶的作用奠定了基础。
19 世纪,酿酒业在欧洲得到了很大的发展。
当时,人们发现酿酒时,酒桶里会产生很多泡沫,而这种泡沫能够加速糖类的分解。
后来,经过科学家们的不断研究,逐渐认识到这是一种生物催化剂在起作用,也就是我们现在所说的酶。
进入 20 世纪,随着化学和生物学的发展,科学家们对酶的本质有了更深入的研究。
1926 年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶,并证明了脲酶是一种蛋白质。
这一发现使得人们对酶的认识从一种神秘的物质转变为一种具有明确化学本质的蛋白质。
二、酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA。
那么,什么是催化作用呢?催化作用就是能够加快化学反应的速率,而自身在反应前后的质量和性质不变。
三、酶的作用酶在生物体内发挥着极其重要的作用,概括起来主要有以下几个方面:1、催化生物体内的化学反应生命活动中的各种化学反应,如物质的合成与分解、能量的转化等,都需要酶的参与。
没有酶的催化,这些反应可能会非常缓慢,甚至无法进行。
例如,在细胞呼吸过程中,一系列的化学反应需要多种酶的协同作用,将有机物中的能量逐步释放出来,为细胞的生命活动提供动力。
2、调节代谢过程酶可以通过调节自身的活性来控制代谢反应的速率和方向,从而使细胞内的物质和能量代谢保持平衡。
当细胞内某种物质的含量过高时,相关的酶活性会受到抑制,从而减缓该物质的合成;反之,当某种物质的含量过低时,相关酶的活性会增强,促进该物质的合成。
3、分解有害物质酶还能够帮助分解细胞内产生的有害物质,保护细胞免受损伤。
例如,在肝脏中,存在一些酶能够将有毒的物质转化为无害的物质,然后排出体外。
酶的知识点
1.酶的作用和本质
(1)化学本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
(2)产生部位:绝大多数的活细胞。
(3)作用部位:细胞内、细胞外或体外。
(4)功能:在细胞代谢中具有催化作用。
(5)酶的作用机理:显著降低化学反应的活化能。
2.酶的特性
(1)酶的特性
①高效性:催化效率是无机催化剂的107~1013倍;
②专一性:每种酶只催化一种或一类化学反应;
③温和性:与无机催化剂相比,酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。
(2)影响酶促反应速率的因素
pH、温度、紫外线、重金属盐、抑制剂、激活剂等通过影响酶的活性来影响酶促反应的速率,1,紫外线、重金属盐、抑制剂都会降低酶的活性,使酶促反应的速度降低,激活剂会促进来加快反应速度2,pH和温度的变化情况不同,既可以降低酶的活性,也可以提高,所以它们既可以加快酶促反应的速度,也可以减慢3,酶的浓度、底物的浓度等不会影响,但可以影响酶促反应的速率.酶的浓度、底物的浓度越大,酶促反应的速度也快.。