課程內(nèi)容：
《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》
    一  酶的作用和本質(zhì)
    對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，能量的獲得和利用都必須通過(guò)化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。
    酶在細(xì)胞代謝中的作用
    細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過(guò)氧化氫。幸而細(xì)胞中含有一種物質(zhì)，能將過(guò)氧化氫及時(shí)分解，變成氧和水。這種物質(zhì)就是過(guò)氧化氫酶。
    加熱促使過(guò)氧化氫分解，是因?yàn)榧訜崾惯^(guò)氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。
    Fe³⁺和過(guò)氧化氫酶促使過(guò)氧化氫分解，但它們并未供給過(guò)氧化氫能量，而是降低了過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的活化能。如果把化學(xué)反應(yīng)比作駕車(chē)翻越一座高山，加熱加壓相當(dāng)于給汽車(chē)加大油門(mén)，用催化劑則相當(dāng)于幫司機(jī)找到一條穿山隧道。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。
    正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。
    酶的本質(zhì)
    酶到底是什么物質(zhì)呢？19世紀(jì)以前，人們還不知道酶為何物。19世紀(jì)以后，隨著對(duì)釀酒中發(fā)酵過(guò)程的深入研究，才逐漸揭開(kāi)了酶的“面紗”。
    “在科學(xué)上沒(méi)有平坦的大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)”。結(jié)合本節(jié)課的學(xué)習(xí)，談?wù)勀銓?duì)馬克思這句話的理解。
    二  酶的特性
    酶的化學(xué)本質(zhì)不同于無(wú)機(jī)催化劑。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。酶的催化功能與無(wú)機(jī)催化劑有什么不同呢？
    酶具有高效性
    通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)知道酶具有高效性。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的10⁷-10¹³倍。這對(duì)細(xì)胞有什么意義呢？設(shè)想一下，假如細(xì)胞中過(guò)氧化氫酶的催化效率很低會(huì)怎樣？你在打球或賽跑時(shí)，肌細(xì)胞需要大量的能量供應(yīng)，如果有關(guān)的酶催化效率很低，功能的化學(xué)反應(yīng)只能慢悠悠地進(jìn)行，你還能跑那么快嗎？
    酶具有專一性
    過(guò)氧化氫酶只能催化過(guò)氧化氫分解，不能催化其他化學(xué)反應(yīng)。脲酶除了催化尿素分解外，對(duì)其他化學(xué)反應(yīng)也不起作用。每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。這就像一把鑰匙開(kāi)一把鎖一樣。設(shè)想你剛剛住進(jìn)一家旅館，如果這個(gè)旅館的客人每人一把萬(wàn)能鑰匙，那會(huì)出現(xiàn)怎樣的情形？細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的專一性是分不開(kāi)的。
    許多無(wú)機(jī)催化劑能在高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下催化化學(xué)反應(yīng)。酶起催化作用需要怎樣的條件呢？
    酶的作用條件較溫和
    通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，溶液的溫度和PH都對(duì)酶的活性有影響。酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的?？茖W(xué)家采用定量分析的方法，分別在不同的溫度和PH條件下測(cè)定同一種酶的活性，根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)繪制成曲線圖。分析這兩個(gè)曲線圖可以看出，在最適宜的溫度和PH條件下，酶的活性最高。溫度和PH偏高或偏低，酶活性都會(huì)明顯降低。