探索酶的奥秘：从发现史到细胞代谢中的关键作用

探索酶的奥秘：从发现史到细胞代谢中的关键作用

第三章 细胞代谢 第二节 酶是生物催化剂（1） 1 细胞代谢：活细胞内发生的一切生化反应的总和。 一、酶的发现历史 观点：人们一直认为胃只有物理消化，没有化学消化。 提出问题：有化学消化吗？ 讨论： 1.为什么要把肉放在金属笼子里？排除物理消化的可能。 2.从这个实验可以得出什么结论？ 胃里有一种物质可以消化肉。 （意大利）斯帕兰扎尼实验 一、酶的发现史 提出问题-物理还是化学反应 假设-猜测 物理实验-笼子+肉 结果-肉没了 结论-有化学反应（但不代表就是化学） 一、酶的发现史 微生物学家巴斯德证实发酵过程中酒精的生成与活酵母的繁殖成正比，并认为酒精发酵是酵母代谢活动的结果，主要强调细胞的整体作用。化学家李比希认为发酵只是一种化学反应，与酵母的活动无关，最多只需要酵母中某种物质的参与。 1.酶发现历史 1897年，化学家Büchner 工艺流程：研磨酵母细胞→加水搅拌→加压过滤→无细胞酵母汁→加入葡萄糖 现象：出现气泡 结论：促进酒精发酵的是酵母内的物质，而不是酵母本身。 1.酶发现历史 1926年，美国科学家萨姆纳从刀豆中提取出尿素酶晶体，并通过化学实验证实尿素酶是一种蛋白质。 1.酶发现历史 20世纪80年代起，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化作用—核酶。 切赫 奥尔特曼 二、酶的概念 1.来源：由活细胞产生 2.功能：生物催化作用 3.化学性质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 酶怎样促进化学反应的？ 2.酶的概念 酶是如何促进化学反应的？ 酶是一种生物催化剂，具有自身不发生化学变化，却能促进反应物发生化学变化的特性。 经酶催化发生化学反应的分子成为底物。酶之所以能催化底物分子中的反应，是因为它具有一定的空间结构，能与底物分子结合。在“锁与钥匙”模型中，底物分子上能发生化学反应的位点和酶蛋白上具有催化能力的必需基团（活性中心）在结构上是紧密互补的，就像一把钥匙能打开一把锁一样。 诱导契合模型：当酶分子接近底物分子时，酶蛋白受到底物分子的诱导，其构象发生有利于底物结合的变化，在此基础上，酶与底物相互契合，发生反应。X射线衍射分析证明，当酶与底物结合时，酶分子确实会发生明显的构象变化。 诱导契合模型 2.酶的概念 2.酶的概念 酶