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(共47张PPT)
5.1 降低化学反应活化能的酶
1、酶的本质、作用和特性
2、探究影响酶活性的因素
How Enzymes Work
1 2 3 4
1号和4号对照，说明：酶能催化过氧化氢的分解
3号和4号对照，说明：酶的催化具有高效性
酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013 倍。
(四)酶的特性 1、 酶具有高效性
比较过氧化氢在不同条件下的分解：
(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)酶和催化剂只能缩短达到化学平衡所需时间，不 改变化学反应 的平衡点(即生成物的量)
产物生成量
平衡点
① 加入酶
② 加入无机催化剂
③不加催化剂
①②曲线比较，说明酶具 有 高效性
①③曲线比较，说明酶具 有 催化作用
时间
山
这对细胞有什么意义呢
你在踢球或奔跑时
肌细胞需要大量的能
量供应
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。
供能的化学
反应如果慢 悠悠地进行
酶的催化效 率高
健步如飞
MnO
2KCIO 2KCl+3O ↑
MnO
2H O 2H O+O 1
多肽或氨基酸
甘油和脂肪酸
麦芽糖或葡萄糖
酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗
无机催化剂催化的化学反应范围比较广。
蛋白质
脂肪
淀粉
酸
酸
酸
资料1:
口腔里有唾液淀粉酶 ，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没 被消化
资料2:
脲酶——只能催化尿素分解。
过氧化氢酶——只能使过氧化氢分解。
二肽酶——可以使所有的二肽分解。
蛋白酶----只能催化蛋白质水解。
根据上述资料，你的结论是什么
2.酶具有专一性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行
“钥匙———锁”模型
产物
(生成物)
底物
(反应物)
探究 ·实践 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1.实验原理
(1)淀粉和蔗糖都是非还原糖。
(2)它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。
(3)在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶 ，再用 斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖 ，就可以看出淀粉酶 是否只能催化特定的化学反应。
序号 项目 试管1
试管2
1 可溶性淀粉溶液 2ml
2 蔗糖溶液
2ml
3 新鲜的淀粉酶溶液 2ml
2ml
4 保温 60℃,5min
60℃,5min
5 斐林试剂 2ml
2ml
6 沸水浴 1min
1min
7 实验结果 砖红色沉淀
无砖红色沉淀
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
2.实验步骤
淀粉 蔗糖 淀粉 蔗糖
+淀粉酶+淀粉酶 +淀粉酶+淀粉酶
3.实验结果
淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解
5. 能不能用碘液检测实验结果
不能，碘液无法鉴定蔗糖是否发生水解，反应前后均
不变蓝
4.实验结论
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
试管 编号 淀粉 溶液 蔗糖酶 溶液
淀粉酶 溶液
1 2 mL
2 mL
2 2 mL 2 mL
斐林试 剂
反应
条件
2 mL
沸水浴
1 min
2 mL
方案二：底物相同，酶不同
探究淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
1. 该实验能否用碘液进行鉴定 能
产物鉴定
a 、在A 反应物中加入酶A, 反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化
底物A 参加反应。
b 、在A反应物中加入酶B, 反应速率和未加酶时相同 ，说明酶B不催化底
物A 参加反应。
酶A
酶B (无酶A)
1234
反应物浓度
(2)专一性曲线：
反 1 0
V
5
练习与应用
一、概念检测
1. 嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机
物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉
中能起分解作用的酶是( D )
A.纤维素酶 B. 淀粉酶 C. 脂肪酶 D.蛋白酶
2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是 (B)
A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶
1 2 3
A 代表某类酶，B 代表底物，C 和 D 代表产物。
这个模型的含义是：
酶 A与底物 B 专一性结合，催化反应的发生，产生了产物 C
和 D 这个模型可以类比解释酶的专一性。
二、拓展应用
1. 下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个
模型。这个模型能解释酶的什么特性
1.为什么感冒发烧的时候不想吃饭
威白教你洗衣小绝招：
①洗前浸泡三十分钟，效果更佳
②若衣服太脏，可适当增加用量
③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
根据上述资料，你能提出什么问题吗
提出问题
1、温度会影响酶的活性吗
2、pH 会影响酶的活性吗
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pH 为6.2~7.4,胃液pH 为
0.9~1.5)
作出假设
1、温度会影响酶的活性
2、pH 会影响酶的活性
探究 ·实践 影响酶活性的条件
资料1 威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方)资料2 我们知道口腔温度和体温差不
1. 选择淀粉酶还是H O 酶作实验材料 为什么选择这种酶
淀粉酶；因为H O 受温度影响也会分解
2. 本实验的自变量是什么 需要设计几组实验 设定几个
温度
温度；三组；高温，低温和常温(60℃)
探究温度对酶活性的影响
设计实验
探究温度对酶活性的影响
设计实验
3. 本实验的因变量是什么 怎样检测因变量 选择哪种鉴 定试剂
酶的活性；碘液，检测是否出现蓝色及蓝色深浅
4、 为什么不用斐林试剂
斐林试剂鉴定需要水浴加热，会影响实验结果。
探究温度对酶活性的影响 步骤 试管1 试管1 试管2 试管2' 试管3
试管3
1 2ml淀粉溶液 十 + 十
1ml淀粉酶溶液 十 十
+
2 分别保温5min 冰浴 水 浴 ，60℃ 沸水浴 3 将试管1’中的 溶液倒入试管1 中混合 将试管2‘中的 溶液倒入试管2 中混合 将试管3’中的溶 液倒入试管3中混 合 4 分别保温2min 冰浴 水浴，60℃ 沸水浴 5 加入2滴碘 液 ，观察颜色变化 实验现象 蓝色 无蓝色出现 蓝色 实验结论 酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会 影响酶的活性
探究温度对酶活性的影响
关闭
02:54
00:00
探究温度对酶活性的影响
思考
1. 为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应
酶具有高效性 ，若酶和底物没有在对应温度混合， 一混
合就已发生反应，降低了实验的说服力。
2.如何进一步探究淀粉酶的最适温度
缩小温度梯度(梯度要均匀) ,重复进行上述实验。
①在最适温度时，酶的活性最高。
②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏， 使酶永久失活，不可恢复。
③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间 结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
酶制剂适宜在低温下保存。
动物体内酶35~40℃
植物体内酶40~50℃
人体内酶 37℃
唾液淀粉酶 37℃
商品淀粉酶60℃(从耐热细菌中提取)
3、 酶的作用条件教温和
酶活性受温度影响示意图
0
小题快练
1. 加酶洗衣粉的使用说明中一般都有“使用温水洗涤效果更
佳”的提示。该项提示的理论依据是 ( c )
A.酶的活性受pH 影响 B. 酶具有高效性
C.酶的活性受温度影响 D.酶具有专一性
2.在探究不同的温度对酶活性影响的实验时，温度和pH 分别
属于 ( C )
A.自变量和因变量 B.因变量和无关变量
C.自变量和无关变量 D.自变量和对照变量
小题快练
3 、人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 ( D )
A.所吃食物不能消化
B.胃没有排空
C.吃药使人没有了胃口
D.体温超过合适温度，消化酶的活性下降。
3.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min
,可较好地保持甜味。这是因为加热会6 )
A.提高淀粉酶的活性
B.改变可溶性糖分子的结构
C.破坏淀粉酶的活性
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性
练习与应用
1 .选择淀粉酶还是H O 酶作实验材料 为什么选择这种酶
H O 酶 ；因 为淀粉在酸性条件下也会分解 ，影响实验
观察效果
探究pH 对酶活性的影响
探究 ·实践
设计实验
与社会的联系
20世纪60年代以前
医用葡萄糖 化 淀粉
条件：245kPa高压；
140 ～150 ℃高温；耐酸的设备
用酶来水解淀粉生产葡萄糖有什 么优越性
作用条件较温和
解
酸催
水
盐
葡萄糖生产车间
2. 本实验的自变量是什么 需要设计几组实验 设定几 个pH
pH ; 三组；酸性、中性和碱性
3. 本实验的因变量是什么 怎样检测因变量
酶的活性；看气泡产生多少或卫生香复燃程度
探究 ·实践
设计实验
探究pH 对酶活性的影响
步骤 试管1 试管2
试管3
1 加入2mlH O 溶液 2 1ml pH=7的缓 冲液 1ml盐酸溶液
1ml NaOH溶液
3 加入2滴肝脏研磨液 4 观察气泡生成速率，或插入卫生香，观察复燃所需时间 实验现象 有大量气泡产生 基本无气泡产生
基本无气泡产生
实验结论 酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏低或偏 高都会影响酶的活性
必须先调pH, 然后再将反应物与酶
混 合 。
探究pH 对酶活性的影响
探究pH 对酶活性的影响
关闭
00:00 02:45
3、 酶的作用条件教温和
(1)在一定条件下 ，酶活性最大时 u/ mmol. s-1
的pH 值称为该酶的 最适pH。偏离该
pH, 不论升高还是降低，酶促反应速
率都会 降 低。
(2)过酸，过碱都会使酶的 0 最适pH pH
空间结构遭到破坏，使酶永久失活
一般地，动物体内的酶最适pH 在6.5~8.0之间，但也有例
外，如胃蛋白酶的最适pH 为1.5 ;植物体内的酶最适pH 在 4.5~6.5之间。
反应速率
高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响，其本质相同吗
不同。
过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，
使酶永久失活； 低温使酶活性明显下降，但在适宜温度 下其活性可以恢复。
酶制剂适宜在低温、最适PH下保存
1.下列环境因素的改变会使人体唾液淀粉酶的活性逐渐增大
的是( A )
A.温度由0℃上升到37 ℃ B.温度由100℃降低到37℃
C.pH 由2上升到7 D.pH 由12降低到7
2.下列操作不会导致淀粉酶失活的是( c )
A.淀粉酶溶液中加入蛋白酶 B.将酶溶液的pH 维持在2
C.在0~4 ℃下保存酶制剂 D.在酶溶液中加入重金属离子
小题快练
小题快练
3 、酶是细胞中的催化剂，下列关于酶的说法正确的是( B )
A.酶都是由氨基酸经脱水缩合形成的
B.高温、强酸和强碱都会使酶失去活性
C.酶起催化作用的原理是能提高反应的活化能
D. 探究温度对酶活性影响时，过氧化氢的量是无关变量
1)温度为多少时，酶活性最大
2)从图中可以得到什么结论
1.温度和pH均影响反应的速率 2.反应溶液温度的变化不影 响酶作用的最适pH。
1)pH 为多少时，酶活性最大
2)从图中可以得到什么结论
1.温度和pH均影响反应的速率
2.反应溶液pH 的变化不影 响酶作用的最适温度。
30℃
33 ℃
37 ℃ 35 ℃
FH
温度
底物浓度
底物浓度
无抑制剂 加非竞争性抑制剂
酶 酶
② 非竞争性抑制剂
底物 底物
①竞争性抑制剂
底物
抑制剂
抑制剂
酶的抑制剂
无抑制剂加竞争性抑制剂
抑制剂 改变酶 的结合 位点。
抑制剂 与底物 竞争酶。
影响酶活性的其它条件一
抑制剂
酶
酶促反应速率
底物
酶
酶活性与酶促反应速率的区别与联系
1、 什么是酶活性
酶对化学反应的催化效率 ，可用酶促反应速率表示。
2.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。
3.酶促反应速率：
单位时间内反应物减少量或生成物的增加量。
酶活性与酶促反应速率的区别与联系
3.影响酶促反应速率的因素：
pH 温度
活性
酶
浓度
底物浓度
酶的浓度
酶数量限制
酶促反 应速率
底物浓度
酶促反应速率
盘促反应速率
与呼吸作用有关的 酶分布在细胞质基质 和线粒体内。
细胞中的各类化学反应的有序进行还与酶的分布有关
与光合作用有关的 酶分布在叶绿体内。
五、 酶的应用
1.溶菌酶
溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床 上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。
2.果胶酶
分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量， 使果汁变得澄清。
3. 加酶洗衣粉
蛋白酶——血渍、奶渍 脂肪酶——油渍 淀粉酶、
纤维素酶
果胶酶
4.含酶牙膏
残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋
齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿 亮白、口气清新。
5.多酶片
多酶片中含有多种消化酶 ，人在消化不良时可以服
用。
普通糖衣-胃蛋白酶-肠溶衣糖衣-胰酶
外层 内层
胰酶中包括：胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等
酶 片 【有生期
子酒化不良、食欲缺乏， 【产引
【用法用量】
唯。 一次2-3片， 一 日3次。【产国
体 科 制 药 有
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。
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。
B 点：反应速率在此时达到最高
反应速率
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。
反应速率
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。
反应物浓度
高效性
专一性
酶的特性
作用条件较温和
温度
pH 影响酶活性的因素
课堂小结
降低化学反应的活化能
酶的作用机理
酶本质的探索
大多数是蛋白质，少数是RNA
降低
化学 反应 活化 能的
酶
细胞代谢
比较过氧化氢在不 同条件下的分解
酶在细胞代
谢中的作用
酶的本质

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