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酶催化化学反应的原理及思考

(2017-09-18 22:17:33)
标签:

教育

生物

分类: 必修一
      这两天连续做到两次有关酶的题目,学生的错误率都挺高。笔者觉得这是对酶的本质及催化化学反应的原理不了解造成的。
     首先明白酶是一种有机催化剂,大多数情况下是蛋白质,少数情况下是RNA。明白这一点之后,就能够解释为什么高温、强酸和强碱会使蛋白质变性失活。其实化学老师对这个知识点的讲述是很透彻的,包括重金属盐能够使蛋白质变性失活学生都可以联想到。
      但是再深一步思考,学生就有些 吃力了:细胞中既然有酶,还要不断合成吗?这个就涉及到酶自身的代谢问题,新陈代谢是一个普适的概念,细胞中的物质大都存在新陈代谢,酶一样不例外可以从下面两个角度去分析:一个是酶的钝化过程,随着酶不断催化相关化学反应的发生,酶的活性也会逐渐减弱甚至消失的现象就称为酶的钝化,从钝化的角度看,酶的成分应该一直在更新种。另外,细胞溶胶种存在大量的酶体系,当然包括各种各样的蛋白酶,当然也能水解作为蛋白质的各种酶。
      其次明白酶之所以能够催化化学反应,就是因为酶与相关的底物结合后会发生形变形成酶—底物复合物,因为酶的变形,导致该复合物有很强的回复到初始的趋势,这个趋势大大降低了化学反应的活化能,也就实现了催化化学反应的作用。从这个角度思考,酶同无机催化剂有着本质的区别:酶参加化学反应,过程当中形态结构发生了改变,而无机催化剂不参加化学反应,反应过程中性质和形态结构保持不便变。但让当然,如果只考虑前后的状态,不考虑中间过程,那么有机和无机催化剂相同。

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