衛(wèi)校正常人體學(xué)基礎(chǔ)之酶

1、第四章 新陳代謝,第一節(jié) 生命物質(zhì)及功能 一、蛋白質(zhì) 二、核酸 三、酶 四、維生素 五、水與無(wú)機(jī)鹽,三、酶,（一）、酶的概念 什么是酶？生活中哪些物品中有酶的存在？,多酶片，它所含的多種消化酶會(huì)增加人的消化能力,酸奶，用的是乳酸菌內(nèi)的酶，可以把牛奶中的營(yíng)養(yǎng)成分變成可口的乳酸,加酶洗衣粉添加進(jìn)蛋白酶后大大增強(qiáng)了去污能力,新陳代謝在常溫、

2、常壓下，為什么能夠順利而快速地進(jìn)行呢？,生物催化劑--酶,1、酶的發(fā)現(xiàn) 18世紀(jì)之前，人們一直認(rèn)為鳥(niǎo)類的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有機(jī)物。1773年,意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入金屬籠內(nèi),然后讓鷹把小籠子吞下去.過(guò)一段時(shí)間后,他把小籠子取出來(lái),發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。 從這個(gè)實(shí)驗(yàn)里面可以得出 什么結(jié)論？,,,,酶的發(fā)現(xiàn),20世紀(jì)80年代初，發(fā)現(xiàn)極少數(shù)酶是RNA,18世紀(jì)末 斯帕蘭扎尼

3、：胃具有化學(xué)性消化的作用,,1897年，畢希納：促使酒精發(fā)酵是酵母中的酶,,科學(xué)是在不斷地觀察、實(shí)驗(yàn)、探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的……,酶的概念：,是活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的、能夠在體內(nèi)外起催化作用的蛋白質(zhì),酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生作用嗎?,大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。,,酶催化的生物化學(xué)反應(yīng)，稱為酶促反應(yīng)在酶(E)的催化下發(fā)生化學(xué)變化的物質(zhì)，稱為底物(S),反應(yīng)的生成物稱產(chǎn)物（p）,S P,E,,酶促反應(yīng),酶與一般催化劑的共同

4、點(diǎn)在反應(yīng)前后沒(méi)有質(zhì)和量的變化,一、酶的分子組成,酶,,（與酶蛋白結(jié)合松散）,（與酶蛋白結(jié)合牢固）,完全由氨基酸組成,,酶原的定義： 有些酶在細(xì)胞內(nèi)合成時(shí)或者初分泌時(shí)沒(méi)有催化活性，這種無(wú)活性的酶的前身物質(zhì)稱為酶原。,酶原,無(wú)活性的酶,有活性的酶,一定條件下,（激活）,酶原激活的生理意義,避免細(xì)胞產(chǎn)生的酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行自身消化。胰腺分泌的胰蛋白酶原，需在腸道內(nèi)被激活后才具有催化蛋白質(zhì)水解的活性，從而保證胰腺組織不被破壞。（胰腺

5、炎，自身消化）并使酶在特定的部位和環(huán)境中發(fā)揮作用有的酶原可以視為酶的儲(chǔ)存形式。在需要時(shí)，酶原適時(shí)地轉(zhuǎn)變成有活性的酶，發(fā)揮其催化作用。（凝血酶原與凝血酶）,（二）酶的特點(diǎn),酶是生物催化劑，具有與一般化學(xué)催化劑不同的特點(diǎn),,高度的專一性,高度的催化效率,高度的不穩(wěn)定性,每一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。,1、專一性,能夠催化唾液淀粉酶水解的酶是（ ）能夠催化腸脂肪酶水解的酶是（ ）

6、A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麥芽糖酶,B,B,蛋白質(zhì),多 肽,氨基酸,2、高效性：催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107 ~1013 倍,實(shí)驗(yàn)一：比較過(guò)氧化氫酶與MnO2的催化效率,3、高度的不穩(wěn)定性。,,低溫：抑制高溫：失活,過(guò)酸：失活過(guò)堿：失活,最適溫度,最適pH,高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？,不同，過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降

7、，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。,思考：每種酶的最適溫度、最適PH值 是不是 一樣？,（三）影響酶促反應(yīng)速度的因素,影響酶促反應(yīng)速度的因素包括有：底物濃度酶濃度溫度pH激活劑抑制劑等,,,可逆性抑制作用,不可逆性抑制作用,一、底物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響,底物濃度增加，反應(yīng)速度增加,速度上升趨勢(shì)減緩,,,二、酶濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響,當(dāng)?shù)孜餄舛萚S]足夠大時(shí)： 反應(yīng)速度與酶濃度成正比,,,,,0,,,

8、,,,,,,,,,,（V）,酶濃度[E],反應(yīng)速度,酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響,酶濃度越高，反應(yīng)越快,雙重影響,三、溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響,最適溫度酶促反應(yīng)速度最快時(shí)的環(huán)境溫度。,,,,,,四、 pH值對(duì)反應(yīng)速度的影響,（V）,反應(yīng)速度,最適pH ：酶催化活性最大時(shí)的環(huán)境pH,每種酶各自最適PH值高于或低于最適PH值，酶的活性都會(huì)降低，甚至喪失，且不可恢復(fù)。,四、 pH對(duì)反應(yīng)速度的影響,,,,,,,,,,,,,,,0,酶活性,胃

9、蛋白酶,淀粉酶,膽堿酯酶,2,4,6,8,10,五、激活劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響,激活劑：　　使酶由無(wú)活性變?yōu)橛谢钚曰蚴姑富钚栽黾拥奈镔|(zhì)? 必需激活劑 ：缺少時(shí)，酶將失去活性? 非必需激活劑：缺少時(shí)，酶催化效率降低,,六、抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)速度的影響,,不可逆性抑制作用,可逆性抑制作用,(一) 不可逆性抑制作用,* 概念抑制劑通常以共價(jià)鍵與酶分子結(jié)合，使酶失活，不能用透析、超濾等方法予以除去。 舉例有機(jī)磷殺蟲劑（敵敵

10、畏，敵百蟲） 導(dǎo)致乙酰膽堿堆積，迷走神經(jīng)興奮，平滑肌痙攣和腺體分泌增加，瞳孔針尖樣改變。,活性中心內(nèi)必須基團(tuán),,,概念抑制劑以非共價(jià)鍵與酶分子結(jié)合，使酶的活性降低或喪失該類抑制劑可用透析、超濾等方法除去。,（二） 可逆性抑制作用,競(jìng)爭(zhēng)性抑制非競(jìng)爭(zhēng)性抑制,* 類型,,,競(jìng)爭(zhēng)性抑制：抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)相似，因而能與底物競(jìng)爭(zhēng)同一酶的活性中心，阻礙底物與酶結(jié)合，使反應(yīng)速度減慢。,（四）酶在臨床上的應(yīng)用,,（1） 酶與疾

11、病的發(fā)生（2） 酶與疾病的診斷（3） 酶與疾病的治療,（1） 酶與疾病的發(fā)生,1、先天性或遺傳性酶缺乏?。喊谆∈怯捎诶野彼崦溉狈λ拢?、后天性酶缺陷病：如缺維生素K時(shí)，肝合成凝血因子受阻，導(dǎo)致凝血時(shí)間延長(zhǎng)，引起皮下或胃腸道出血等,臨床意義,心肌梗死病人血清LDH同工酶譜的變化,1,酶活性,,,,,心肌梗死酶譜,正常酶譜,2,3,4,5,（2）酶與疾病的診斷,（三） 酶與疾病的治療,1、幫助消化 ：多酶片2、消炎抑菌：木

12、瓜蛋白酶3、防治血栓：纖溶酶、尿激酶4、治療腫瘤：天冬酰胺酶、谷氨酰胺酶,維生素,第一節(jié) 維生素概述,一、維生素的定義 維生素是一類維持機(jī)體健康所必需，但在人體內(nèi)不能正常合成或合成數(shù)量不能滿足機(jī)體需求，必須由食物提供的小分子有機(jī)物。人體對(duì)維生素的需要量甚微。但機(jī)體缺乏某種維生素時(shí)，將導(dǎo)致物質(zhì)代謝障礙，進(jìn)而引起維生素缺乏癥。,五、維生素的種類,,脂溶性維生素：維生素A、D、E、K,水溶性維生素：B族維生素和

13、維生素C兩類,缺乏維生素的癥狀,一、缺乏維生素A----夜盲癥,食物來(lái)源：各種動(dòng)物的肝、魚肝油、魚子、全奶、奶油、禽蛋等是維生素Ａ的最好來(lái)源；有色蔬菜，如菠菜、豌豆苗、紅心甜薯、胡蘿卜、辣椒等，及杏子和柿子等水果。,二、缺乏維生素D----佝僂病 食物來(lái)源：魚肝油、多脂的咸水魚、添加維生素D的乳制品、蛋、苜蓿、奶油、蛋黃、比目魚、肝、牛奶、燕麥、鮭魚、沙丁魚、番薯、魷魚、植物油中含有維生素D。維生素D也可由陽(yáng)光照射皮膚的過(guò)程中被轉(zhuǎn)

14、化形成。,五、水和無(wú)機(jī)鹽,水和無(wú)機(jī)鹽既是人體的重要組成部分，也是構(gòu)成體液的主要成分。,生物體化學(xué)物質(zhì)組成的大致比例,一個(gè)人在極限狀況下，可堅(jiān)持20d以上不進(jìn)食。一個(gè)人不喝水，1d后就會(huì)喪失意識(shí) ,生命瀕臨終點(diǎn)地球表面約3/4的部分是水；生物體內(nèi)含量最多的化合物——水,水-生命之源,植物缺水枯萎和萎蔫狀態(tài),一、水（一）水的含量：（二）水的存在形式：（三）水的生理作用：,生物體中含量最多的物質(zhì),1、自由水： 95%左右2、

15、結(jié)合水：4.5%,（2）大多數(shù)生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),（3）運(yùn)輸物質(zhì),（4）調(diào)節(jié)體溫、保持體溫恒定有重要作用,（1）細(xì)胞和生物體的組成成分,不良的飲水習(xí)慣,一、每日飲水量不足。有人認(rèn)為不渴就不用喝水，其實(shí)，人體內(nèi)細(xì)胞不斷進(jìn)行代謝、排除廢物、散發(fā)熱量都會(huì)損失水分，因此保持人體每日水分?jǐn)z入與排出平衡十分必要。當(dāng)飲水不足時(shí)，身體內(nèi)缺水程度嚴(yán)重者會(huì)引起血循環(huán)滲透壓增高，若這時(shí)水分補(bǔ)充不及時(shí)，細(xì)胞內(nèi)液的水則流向組織間液產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)脫水。要是等到口渴時(shí)再

16、喝水，表明體內(nèi)失水已經(jīng)嚴(yán)重，因此我們應(yīng)養(yǎng)成隨時(shí)主動(dòng)飲水的習(xí)慣。,不良飲水習(xí)慣,二、飲料水等同于飲用水。許多人不愛(ài)喝水，而喜歡喝帶氣、帶甜味、帶酸味的飲料。其實(shí)飲料不能代替飲水，飲料不但容易造成厭食與厭水，長(zhǎng)期下去會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)缺乏癥，而飲用過(guò)多酸性飲料會(huì)使機(jī)體血液呈酸性,不利于血液循環(huán)，且肌肉內(nèi)乳酸堆積多，容易產(chǎn)生疲勞感，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體免疫力下降，并容易患感冒、牙周炎等多種疾病。,不良飲水習(xí)慣,三、生飲自來(lái)水。一些人錯(cuò)誤地認(rèn)為生飲自來(lái)水有營(yíng)養(yǎng)

17、，尤其是在夏天喜歡圖方便，對(duì)著自來(lái)水龍頭擰開(kāi)就喝，很容易感染痢疾、傷寒、霍亂等腸道疾病。,,四、經(jīng)常飲用純凈水。礦泉水和純凈水都是通過(guò)天然礦泉水加工、除菌而得到的水，幾乎不含有任何雜質(zhì)，各種微量元素含量豐富。但作為日常飲用水，它們的價(jià)位較高，難以適應(yīng)人們的生活需要。另外，長(zhǎng)期飲用不含有任何養(yǎng)分的純凈水，可能會(huì)由于各種元素缺乏導(dǎo)致疾病，輕者會(huì)吃不香、睡不著、渾身乏力，重者會(huì)神經(jīng)紊亂、骨質(zhì)疏松、貧血等。,不良飲水習(xí)慣,五、長(zhǎng)期喝千滾水。我們

18、提倡喝開(kāi)水，但反對(duì)長(zhǎng)期喝千滾水。在爐上沸騰了很長(zhǎng)時(shí)間的水，還有電熱水器中反復(fù)煮沸的水就叫千滾水。其水中鈣、鎂等重金屬成分和亞硝酸鹽含量很高，長(zhǎng)期飲這種水會(huì)干擾人的胃腸功能，導(dǎo)致腹瀉、腹脹，而有毒的亞硝酸鹽還會(huì)造成肌體缺氧，并引起神經(jīng)、泌尿和造血系統(tǒng)病變。,廣告一：健康體魄，來(lái)源于“碘碘”滴滴！廣告二：高鈣片，一片頂兩片！廣告三：補(bǔ)鐵、補(bǔ)血，效果好！樸雪口服液！,上面的廣告中提到了哪些無(wú)機(jī)鹽？,,,,二、無(wú)機(jī)鹽,（一）存在形式：離子

19、狀態(tài)（二）含量：含量最少，占1%左右（三）生理作用,1、組成生物體內(nèi)的重要化合物2、參與生物體的代謝活動(dòng)和調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,3、維持細(xì)胞膜的功能,,課堂練習(xí)：,1.人在發(fā)高燒時(shí)，常常食欲大減，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 （ ） B.胃沒(méi)有排空C.體溫超過(guò)合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒(méi)有了胃口

20、 2.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用，主要原因是（ ）A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來(lái)，所以起不到催化作用D.小腸中沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化,C,A,3.在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下,下列哪種物質(zhì) 適用于去除細(xì)胞壁 ( ) A.蛋白質(zhì) B.纖維素

21、酶 C.鹽酸 D.淀粉酶 4. 多酶片含蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，有輔助消化的功能。其片劑是糖衣片，這樣制作的目的是（ ） A.補(bǔ)充體內(nèi)糖類物質(zhì)的供給 B.防止胃液的消化作用 C.經(jīng)唾液的消化后即可迅速起作用 D.酶的空間結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性,B,B,將乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶和適量的水混合裝入一容器內(nèi)，調(diào)節(jié)PH值至2.0，溫度為37攝氏度，一段時(shí)間后

22、，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是：（ ）A.淀粉，胃蛋白酶，多肽，水B.唾液淀粉酶，麥芽糖，胃蛋白酶，多肽，水C.唾液淀粉酶，胃蛋白酶，多肽，水D. 唾液淀粉酶，淀粉，胃蛋白酶，水５．在測(cè)定胃蛋白酶活性時(shí),將溶液pH由10降到2的過(guò)程中,胃蛋白酶的活性將 A．不斷上升 B．沒(méi)有變化 C．先升后降 D．先降后升,A,B,25.嫩肉粉是以蛋白酶為主要成分的食品添加劑，就酶的作用特點(diǎn)而言，下列使用方法中最

23、佳的是A．炒肉的過(guò)程中加入B．肉炒熟后起鍋前加入C．先用沸水溶解后與肉片混勻，炒熟D．室溫下與肉片混勻，放置一段時(shí)間，炒熟26.（多選）加工橘子罐頭，采用酸堿處理脫去中果皮(橘絡(luò))，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染。目前使用酶解法去除橘絡(luò)，可減少污染。下列生長(zhǎng)在特定環(huán)境中的4類微生物，可以大量產(chǎn)生所用酶的有 A．生長(zhǎng)在麥麩上的黑曲霉 B．生長(zhǎng)在酸奶中的乳酸菌C．生長(zhǎng)在棉籽殼上的平菇 D．生長(zhǎng)在木屑上的木霉,D,ACD,

24、雕牌加酶洗衣粉包裝袋上印有以下資料:成分:蛋白酶0.2%,清潔劑15%.用法:洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)一段時(shí)間,使用溫水效果最佳.切勿用60℃以上的熱水.注意,切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料;用后須徹底清洗雙手.,根據(jù)以上內(nèi)容,你能推測(cè)酶的催化作用可能有哪些特性及影響因素?,展開(kāi)想象的翅膀,3、酶的特性：①具有高效性②具有專一性③作用條件較溫和 要有合適的溫度 要有合適的pH,總結(jié)：,

25、比較過(guò)氧化氫酶和MnO2的催化效率淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用 溫度對(duì)淀粉酶活性的影響pH對(duì)胃蛋白酶活性的影響,1、酶的定義——酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。,2、酶的本質(zhì)——絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)， 少數(shù)酶是RNA。,例：將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內(nèi)，調(diào)整pH值至2.0，保存于37℃的水浴鍋內(nèi)。過(guò)一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是：A．淀粉、

26、胃蛋白酶、多肽、水B．唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水,√,課堂反饋：,應(yīng)用知識(shí)解決生活問(wèn)題,1、人感冒發(fā)燒時(shí)，常食欲不佳，體力不支，原因是什么？2、 采取什么措施可使加酶洗衣粉達(dá)到最佳洗滌效果？3、殺菌消毒、保存食品分別用哪種溫度？,胰蛋白酶作用于一定量的某種物質(zhì)（底物），溫度保持最適溫度37℃，pH保持在最適值，生成物量與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系如右圖，

27、請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）該酶作用的底物是 。（2）在140分鐘后，曲線變成水平，這是因?yàn)?。（3）增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谠瓐D上畫出生成物量變化的示意曲線。,（4）若胰蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由2逐漸升高到10，則酶催化反應(yīng)的速度將 原因是 。（5）下圖中能正確表示胰蛋白酶對(duì)底物的分解速度和溫度關(guān)系的是,

28、練習(xí),1.能夠使唾液淀粉酶水解的酶是 A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.蔗糖酶2.在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適用于除去細(xì)胞壁 A.蛋白酶 B.纖維素酶 C.鹽酸 D.淀粉酶3.在唾液淀粉酶催化淀粉的水解實(shí)驗(yàn)中，將唾液稀釋10倍，與用唾液原液的效果幾乎相同，這說(shuō)明了酶具有 A.專一性 B.穩(wěn)定性 C.多樣性 D.高效性,B,B,