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(共23张PPT)
降低化学反应活化能的酶（二）
酶的化学本质：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质（少数是RNA）。
①酶只有一个作用：催化作用，不具有传递信息、调节的作用。
②有些酶在细胞内发挥作用，有些酶在细胞外发挥作用(如：消化酶)。
酶也可以在体外发挥作用(如：加酶洗衣粉中的酶)
③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。
酶与无机催化剂相比有哪些共性和特性呢？
(1)用量少而催化效率高
酶与一般催化剂一样,用量少而催化效率高。酶在细胞中的相对含量很低,却能使一个慢速反应变为快速反应。
(2)反应前后性质和数量均没有变化，一段时间内可以重复利用。
酶本身在反应前后不发生变化。
(3)都可降低反应的活化能
催化剂(包括酶在内)能降低化学反应的活化能。
区别：酶降低化学反应的活化能的效果更显著
酶和一般催化剂的共性
底物 + 催化剂
产物 + 催化剂
酶与无机催化剂的共性
4.酶与无机催化剂都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。如下图所示。
酶在催化化学反应的过程中不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。
三、酶的特性
01
酶具有高效性
O2生成量
PART ONE
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01
酶具有高效性
酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。
107 ～1013
酶具有高效性
这对细胞有什么意义？
酶具有高效性的意义：
（1）保证了细胞内化学反应的顺利进行。
（2）保证了细胞内能量供应的稳定 。
(二)、酶具有专一性
每种酶只能催化一种或一类的化学反应。
三、酶的特性
a.锁钥学说
酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。
b.诱导契合学说
酶活性部位不是刚性不变的，其形状可在结合底物时有所改变，即底物与酶活性部位结合，会诱导酶发生构象变化，使酶的活性中心变得与底物的结构互补，两者相互契合，从而发挥催化功能。
1
2
第二步：2ml淀粉溶液 2ml蔗糖溶液
第三步：1ml淀粉酶溶液 1ml淀粉酶溶液
第四步： 1ml斐林试剂
（水浴约60°）
等量斐林试剂
（水浴约60°）
现象： 砖红色沉淀
无砖红色沉淀
淀粉和蔗糖水解都会产生还原性糖。用淀粉酶、淀粉、蔗糖、以及其它必须的材料用具，来证明酶具有专一性。
验证酶的专一性
对照原则
单一变量原则
等量原则
思考：能否用碘液对实验结果进行检测？
不能，因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解。
资料1：加酶洗衣粉使用说明书：
用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
1、从上面的现象你能提出来什么问题作出什么假设？
2、怎样设计实验来验证假设呢？
资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。
（提示：唾液pH6.2－7.4,胃液pH0.9－1.5）
实验材料及器具：
质量分数为2%新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液；
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，冰块，碘液，斐林试剂；器具自选
探究温度、pH对酶活性的影响
方 法 步 骤 试管编号 1 2 3 4 5 6
淀粉溶液 2ml / 2ml / 2ml /
淀粉酶 / 1ml / 1ml / 1ml
条件及处理 100℃ 保温5min 60℃ 保温5min 0℃ 保温5min 混合后保温5min 将同一温度内的两物质混合 滴加碘液 1滴 1滴 1滴 结果 现象 结论 探究温度对酶活性的影响
变蓝
不变蓝
变蓝
酶的催化作用需要在适宜的温度下进行
高温会破坏酶的空间结构，从而使酶失去活性，并且这种破坏是不可逆的。
低温下酶的活性很低，但酶的空间结构稳定条件合适的话酶的活性会升高。
温度影响酶的活性
思考·讨论
1.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？
缩小温度梯度，重复进行上述实验。
2.为什么不能用斐林试剂对实验结果进行检测？
该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，
这样会干扰自变量。
3.为什么不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响？
因为过氧化氢本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。
方 法 步 骤 取三只试管编号 1 2 3
质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 1mL 1mL 1mL
蒸馏水 1mL \ \
0.01mol/L氢氧化钠溶液 \ 1mL \
0.01mol/L盐酸 \ \ 1mL
3%的过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL
振荡摇匀 结果 现象
结论 探究pH对酶活性的影响
无气泡
大量气泡
无气泡
酶的催化作用需要在适宜的pH下进行
(三)、酶的作用条件较温和
酶和无机催化剂相比有高效性和专一性，
但还必须要有一定的适宜条件（温度和pH）
建构数学模型，分析实验结果
三、影响酶促反应速率的因素
1.酶促反应：
由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。
2.酶促反应速率：
单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。
3.影响酶促反应速率的因素：
pH
温度
抑制剂
激活剂
活性
浓度
底物浓度
酶
酶促反应速率
甲
乙
丙
丁
1.温度、pH、底物浓度、酶浓度
1、图丙中，在其他条件适宜且酶量一定的情况下，底物浓度为c时，酶促反应速率达到最大值，因为酶已饱和。
2、图丁中，在底物充足且其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正比。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。
A 点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。
B 点：反应速率在此时达到最高 。
C 点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(2)如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化 为什么 请画出变化后的曲线。
如果 A 点时温度升高 10℃，曲线上升的幅度变小，因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。
2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化 为什么 请画出相应的曲线。
该曲线表明，B 点的反应底物的浓度足够大,是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。
酶的专一性
每一种酶只能催化一种
或一类的化学反应
酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013 倍
酶的高效性
酶的作用条
件较温和
酶所催化的反应一般是在比较温和的条件下进行的。
本节小结：
1、一分子过氧化氢酶能在1min内使5×105个过氧化氢分子分解成水和氧，相当于三价铁离子催化速率的109倍，但对蔗糖的水解不起作用。这种现象说明酶具有( )
A、稳定性 高效性 B、高效性 专一性
C、多样性 稳定性 D、多样性 专一性
评价练习
2、下列能正确说明酶的特性的是 （ ）
A．绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA
B．酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用
C．酶的活性随着温度的升高而不断提高
D．每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应
3、向蔗糖溶液中注入适量的新鲜淀粉酶溶液，放在60℃下保温5 min，然后用斐林试剂检测发现 ( )
A．生成了砖红色沉淀 B．混合溶液变成了紫色
C．混合溶液的颜色不变 D．生成了橘红色的小颗粒
B
D
C
5、下图示某酶促反应，若B为麦芽糖，则A是 ，
C是 。
麦芽糖酶
葡萄糖
6、下图中表示人体消化酶的消化反应速度与温度之间关系的曲线是…（　　）
A、①
B、②
C、③
D、④
B
4、能够促使唾液淀粉酶水解的酶是（ ）
A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶
B

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