降低化學反應活化能的酶
問:從巴斯德研究的領域來看,他得出結論的出發點主要是什么?
答:巴斯德是微生物學家,他主要強調生物體或細胞的整體作用。
問:從李比希研究的領域來看,它得出結論的出發點主要是什么?
答:李比希是化學家,傾向于從化學的角度考慮問題。
問:他們的爭論被哪位科學家的研究成果平息了?
答:畢希納。
請分析畢希納研究的過程(學生活動)。
實驗:酵母細胞研磨 加水攪拌 加壓過濾 含酵母細胞的提取液 加入葡萄糖。
現象:冒出氣泡。
結論:酵母細胞的提取液和活酵母細胞的作用一樣。
酵母細胞中引起發酵的物質稱為釀酶。
問:你認為畢希納只憑上面的實驗能不能說明酵母細胞的提取液和活酵母細胞的作用 一樣?
答:不能。
問:那還應做怎樣的實驗?
答:對照實驗。將酵母菌分成兩等份,一半直接加入葡萄糖,另一半通過研磨、過濾等過程來進行,觀察結果是否一樣。
問:有人說畢希那的研究成果與前人無關,你同意這樣的觀點嗎?
答:不同意。正是由于巴斯德、李比希的研究確定了爭論的焦點,使得畢希納的研究更加具有針對性。
雖然已經確定了酶在物質變化中的作用,但酶到底是什么物質仍然是困擾大家的問題。要研究酶是什么物質,首先要得到純度較高的酶,然后才能作出鑒定。美國科學家薩姆納在研究酶究竟是什么過程中作出了杰出貢獻。
薩姆納的研究過程
問:薩姆納研究哪種酶?是如何確定的?
答:脲酶。借助其他科學家的研究,知道刀豆種子中脲酶的含量比較高。
問:脲酶提取出了,根據你學過的知識如何證明它就是脲酶,不是細胞中其他的有機物呢?
答:在這個實驗中首先可以證明是不是蛋白質。用雙縮脲試劑這個特有反應來鑒定。然后根據脲酶的特性:尿素 氨+二氧化碳,來判定它不是脲酶。
1926年薩姆納的重要科學研究成果讓人們知道脲酶就是蛋白質,后來其他科學家也提取了其他種類的酶,也證明是蛋白質,所以在以后一段較長的時間,人們都認為酶就是蛋白質。
問:科學家得出的結論應用的什么方法?
答:概括法。
問:你能說出當時概括得出這個結論的基本思路嗎?
答:脲酶是蛋白質,胰蛋白酶也是蛋白質,胃蛋白酶也是蛋白質。人們發現的酶都是蛋白質,所以酶就是蛋白質。
問:這樣的結論到了20世紀80年代美國科學家的重要發現出現了什么變化?
答:美國科學家切赫和奧特曼發現了一種酶,它也有催化功能,但是它是rna。這樣酶的定義就有了發展。即:酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數酶是蛋白質,少量的是rna。
[教師精講]
酶作為生物催化劑,人們對它的認識經歷了較長的時間,從酶究竟是在活細胞中能起作用還是釋放出來起作用一直爭論到到底是什么物質,每次爭論的結果都讓人們對酶的認識更深入一步,更加準確,所以可以說酶的本質的發現過程也正是人們認識自然的一個真實寫照。
[評價反饋]
1.細胞內合成酶的主要的場所是
a.細胞質 b.線粒體 c.核糖體 d.內質網
2.分析上題中能不能說合成酶的場所是核糖體?