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巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质，推测这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
刀豆中提取的脲酶是蛋白质
李比希
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
一、酶的本质（资料分析）
酶是 产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是 ,少数酶是 。
一、酶的本质
活细胞
蛋白质
RNA
酶的作用原理：
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能
酶能显著降低化学反映所需的活化能
(1)酶能降低反应的活化能，提高反应速率，缩短到达平衡的时间，但并不改变反应的方向
(2)反应前后酶的性质和数量均没有变化
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。
三、酶的作用
是细胞生命活动的基础
三、酶在细胞代谢中的作用
实验探究：
实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。
实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用
下都可分解成水和氧气。
2 H2O2 2 H2O + O2
高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶
实验材料：略
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二
剂量
结果 气泡产生
卫生香燃烧
结论
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
加热可以促进H2O2分解，提高反应速率，Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解，但过氧化氢酶的催化效率更高
反应条件
实验步骤：
各条件使反应加快的本质：
加热：
Fe3+：
酶：
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。
比较１号与２号试管的现象
１号试管
90OC水浴
２号试管
比较H2O2在不同条件下的分解
　　分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量由环境提供。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
与1试管相比，2号试管出现什么不同的现象？
这一现象说明什么？为什么？
2、号试管放出的气泡多，这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？为什么？
Fe3+和过氧化氢酶促进过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？
说明什么？为什么？
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，
因而催化效率跟高。
想一想
1、为什么要选用新鲜的猪肝？
2、为什么要将猪肝制成研磨液？
3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个吸管？
4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶
使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶
不能，影响实验的准确性
气泡的数量、带火星木条复燃情况
控制变量与对照实验：
自变量：实验中 的变量。
因变量：随 而变化的变量。
无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一
些 ，对 造成影响。
实验设计的基本原则：对照性原则；单一变量原则；
等量性原则；科学性原则；
可重复性原则；
对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
对照实验一般要设置对照组与实验组。
人为控制改变
自变量
实验结果
可变因素
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二
剂量
结果 气泡产生
带火星木条
结论
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
鲜肝研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
反应条件
自变量
因变量
无关变量
变量
对照组
实验组
对照实验
等量性原则
单一变量原则
等量性原则
无关变量
人为改变的变量
随自变量的变化而变化的变量
实验设计的具体方法
实验设计往往是解答实验题的难点，实验的设计可遵循以下思路和方法进行。
（1）首先确定实验目的，确定是验证性实验还是探究性实验。
（2）运用所学知识，找准实验原理，并要做到对原理理解透彻----------------是实验设计的依据
（3）根据实验原理，对照实验目的，通过初步分析，在头脑中搜寻教材上或曾做过的实验模型，初步形成大致方案，实验设计大多与单因子变量和对照实验有关。
（4）结合实验所给的条件，选取适当的方法，开始草拟具体步骤方案，设计具体步骤后，要顺藤摸瓜，通过实验结果（现象）的判断，分析综合得出实验结论。

实验步骤的书写 ———三步曲
(1)材料器具的准备：包括分组、编号等…………②

取两套规格相同的器材(或取长势相同的某种生物材料随机平均分成两份)分别标记为A、B，并分别加入等量的……

本步骤强调分组的等量性原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等)，编号可以针对实验器具，也可以针对实验材料。
(2)设置实验组（单一变量处理）和对照组（无）

在A组中加入适量的……在B组中加入等量的……

(3)放在适宜的相同的条件下培养（反应）一段时间后观察现象和结果

将两套装置放在相同且适宜的环境中培养一段时间(或相应方法处理，如振荡、加热等)。
（4）分析实验结果得出结论
3
4
4
3
少量肝脏
研磨液
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多。
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？
酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013倍。
酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利
进行。
酶具有高效性的意义：
上述实验说明了：
一、酶具有高效性
酶的特性
和无机催化剂相比，酶的催化效率大约是其的107～1013倍
酶高效性的曲线
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化
剂相比，酶的催化效率更高。
（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,
不改变化学反应的平衡点。
（3）酶只能催化已存在的化学反应。
1、无机催化剂酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。
2、蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。
由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。
二、酶具有专一性
步骤 试管1 试管2
1 2ml可溶性淀粉 2ml蔗糖溶液
2 2ml新鲜淀粉酶溶液，振荡，60℃水浴保温5min
3 2ml斐林试剂，边加边轻轻振荡
4 水浴煮沸1min
结果
出现砖红色沉淀
无砖红色沉淀
酶A
未加酶
（酶B）
酶具有专一性曲线
底物A浓度
反应速率
酶的专一性是普遍存在的
生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。
所以，准确地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。
酶的特性
专一性
例1： 酪氨酸酶
代谢途径：酪氨酸——→ 黑色素
例2：多肽的水解 多肽——→氨基酸
肠肽酶
酶专一性的图像分析
1号试管
2号试管
3号试管
加入淀粉酶2滴，振荡
试管各加入2mL淀粉溶液
蓝色
保持0℃冰水中反应约5min
加热至100℃，反应约5min
加热至60℃，
反应约5min
各加入两滴碘液
振荡
无明显现象
只有在一定温度下酶的催化效率最好
蓝色
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉溶液
实验步骤 一
二
三
四
实验现象
结论
本实验设计合理吗
温度对酶活性的影响
实验操作内容 试管1 试管2 试管3 试管
1′ 试管
2′ 试管
3′
1 注入可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 2ml
2 注入新鲜淀粉酶溶液 1ml 1ml 1ml
3 放置温度 60℃ 100℃ 0℃ 60℃ 100℃ 0℃
4 保温时间 5分钟 5分钟 5分钟 5分钟 5分钟 5分钟
5 混合 试管
1′ 试管
2′ 试管
3′
6 保温时间 5分钟 5分钟 5分钟
7 滴碘液 1滴 1滴 1滴
8 观察实验现象
（是否变蓝）
第五步能否放到3前面操作？
1、能否使用过氧化氢酶催化H2O2分解来探究温度对酶活性的影响？
2、1和1’，2和2’，3和3’为什么要各自在相同的温度下保温5min后再混合？
3、酶的作用条件较温和
t/℃
υ/mmol. s-1
最适温度
酶活性受温度影响示意图
温度低于最适温度时
酶活性随着温度的升高而上升
温度高于最适温度时
酶活性随着温度的升高而下降
最适温度时：
酶活性最高
动物:35~40oC；
植物:40~50oC之间；
微生物最适温度差别很大
有些人工酶：60oC
探究一、探究PH值对酶活性的影响
1、自变量是_____________，怎样控制自变量？ 。
2、因变量是_____________，
3、实验材料用具：（P84）
4、你选择的酶是 ，反应物是 。
5实验程序：
根据你的选择，写出实验操作过程：（可以以表格形式反映）
PH值
通过给酶溶液中滴加酸或碱溶液
酶促反应速率
淀粉酶
淀粉酶
试管编号
处理 C1 C2 C3 C4 C5
加入新鲜淀粉酶溶液 1毫升 1毫升 1毫升 1毫升 1毫升
加入缓冲液调节PH值 更酸 酸 7 碱 更碱
加入可溶性淀粉液 2毫升 2毫升 2毫升 2毫升 2毫升
振荡试管后，在60℃恒温水浴中静置1min
加入配好的斐林试剂 1毫升 1毫升 1毫升 1毫升 1毫升
轻轻振荡试管，放到热水中用酒精灯加热煮沸1min
结果（颜色）
结论
pH对酶活性的影响
1、步骤2和步骤3能否对调，为什么？
pH低于最适pH时
酶活性随着pH的升高而上升
pH高于最适pH时
酶活性随着pH的升高而下降
最适pH时：
酶活性最高
动物:6.5~8.0
例外，胃蛋白酶的最适pH:1.5
植物:4.5~6.5。
酶的名称 最适PH
过氧化氢酶（肝） 6.8
唾液淀粉酶 6.8
脂肪酶 8.3
胰蛋白酶 8.0~9.0
胃蛋白酶 1.5~2.2
pH对酶活性的影响
酶的作用条件较温和
娇气的酶
酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。
过酸过碱和高温---酶被杀死，
低温------------------酶暂时失活
结论：
在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。
小结：酶的特性
酶的高效性
酶的专一性
酶需要适宜的条件
每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应
酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍
酶促反映的影响因素？
1.温度、pH
2.底物浓度
酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量的限制。
3.酶浓度
在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。
3.生成物浓度
在生成物浓度较低时，反应速率随反应时间能较长时间保持不变，在生成物浓度较高时，反应速率随明显下降
生成物浓度
反应速率
4.激活剂和抑制剂
酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能增加酶的活性，称为酶的激活剂；
另一些物质则降低酶的活性，称为抑制剂。
很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且常具有特异性（值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂，而在高浓度时则成为该酶的抑制剂，NaCl是唾液淀粉酶的激活剂，但NaCl浓度到1/3饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性）。
1．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（ ）。
A．要设置对照组和实验组
B．要遵循单因子变量原则
C．无关变量要始终相同且适宜
D．自变量要始终保持相同
2．同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是（ ）。
A．能降低反应的活化能 B．能供给反应物能量
C．改变了反应的途径 D．降低反应活化能的作用更显著
课堂巩固
3．关于活化能，下列说法不正确的是（ ）。
A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量
B．加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能
C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率
D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行
4、 同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ）
A、种类有差异，数量相同
B、种类有差异，数量不同
C、种类无差异，数量相同
D、种类无差异，数量不同
5、在探究pH对酶活性的影响的实验中，温度和pH分别属于(　　)
A．自变量和因变量
B．无关变量和因变量
C．无关变量和自变量
D．因变量和自变量

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