降低化学反应活化能的酶

       本期课程由毕业于南京大学，具有7年教育工作经验的老师开发，包括11个微课，分别是：1.细胞代谢，2.比较过氧化氢在不同条件下的分解，3.酶的作用机理，4.关于酶本质的探索，5.酶的概念，6.酶的特性——高效性,7.酶的特性——专一性,8.淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（实验）,9.影响酶活性的条件——温度,10.影响酶活性的条件——PH,11.影响酶促反应速率的因素。
      细胞的生命活动，除了被动运输和蒸腾作用外，基本都需要能量。能量可以分为动能和势能。热、电、光都是动能，势能是物体由于所在位置或本身的排列而具有的能量。活细胞中的分子，由于其中原子的排列而具有势能。这种势能就是活细胞中做各种功的化学能。所以，化学能是分子中的势能，是活的生物体内最重要的能量形式。太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。这就是第五章我们要学习的内容——细胞的能量供应和利用，这是细胞的第二个功能。
     《降低化学反应活化能的酶》属于普通高中课程标准实验教科书《生物1（必修）──分子与细胞》（人教版）第五章第一节的内容，这是细胞中的物质与能量之间的桥梁。
      物质是能量的载体。对于细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中的每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞内的新陈代谢都是在酶的催化下发生的。在长期自然选择的过程中，绝大多数的细胞，都生活在常温常压且中性偏碱的环境中，这就说明酶的作用条件较温和。通过图表比较、动画分析、教材上直观的图解和文字说明，我们可以知道酶的催化作用机理是降低化学反应的活化能。在酶本质的探索历程中，1989年，美国科学家Altman和Cech由于发现某些RNA具有酶的功能而共享诺贝尔化学奖。
      实验目的、自变量、因变量、无关变量、对照组、实验组、单一变量原则、等量原则是生物实验中科学探究的基础。
      酶的高效性、专一性保证细胞内新陈代谢有条不紊、高效地进行。
酶的活性影响酶促反应的速率。多种因素影响酶的活性，如pH和盐的浓度。酸雨会使整个湖泊的pH降低，影响整个水体中的生物。盐浓度太高，会干扰酶分子中某些化学键，从而破坏其蛋白质结构，造成酶的活性下降。影响酶活性的因素还有酶的激活剂和抑制剂。在细胞代谢中，可逆的抑制剂是非常重要的。有时，酶的抑制剂就是反应的产物。例如，当细胞中的ATP供过于求时，ATP本身就是一种非竞争性抑制剂，它干扰ATP合成酶的作用。这种代谢反应为其产物所抑制的现象，称为负反馈，是调节细胞代谢最主要的机制。当然，影响普通化学反应速率的因素也会影响酶促反应速率，如酶的浓度和底物浓度，它们通过影响酶与底物的接触面积来影响酶促反应速率。
    酶为生活添姿彩！果胶酶、溶菌酶、加酶洗衣粉、生物酶牙膏、多酶片……都在各个方面影响着人们的生活。基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程合称为生物技术的四大工程。

 

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