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第1节 降低化学反应活化能的酶（第2课时）
第5章 细胞的能量供应和利用
知识回顾
1．酶的本质：
2．酶的作用：
3．实验设计的基本原则：
自变量
因变量
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
催化作用
对照原则
单一变量原则
无关变量
变量
（阅读课本79页2min）
（一）酶的作用和本质
2．酶的本质
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，但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
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）酶的作用和本质
2．酶的本质
酶是活细胞（来源）产生的，具有催化作用（作用）的有机物，其中绝大多数是蛋白质（本质），少数是RNA（本质）。
酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做
底物，经反应产生的物质叫做产物。
请给酶下一个定义
思考2：合成酶的原料是什么？
思考1：活细胞都能产生酶吗？
思考3：合成酶的场所在哪里？
B
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
1、高效性
四、酶的特性
B
无机催化剂催化的化学反应范围比较广
酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。
？有机催化剂酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗？
四、酶的特性
四、酶的特性
探究·实践
阅读课本81页1min
原理：
淀粉和蔗糖都是非还原糖，都不与斐林试剂反应；
它们水解后的产物都是还原糖，都能与斐林试剂发生显色反应。
因此，在加入淀粉酶后，如果能被淀粉酶水解，则有砖红色沉淀，如果不能被水解，就没有砖红色沉淀。
淀粉+淀粉酶
蔗糖+淀粉酶
麦芽糖
葡萄糖＋果糖
？
？
专一性
该实验说明酶具有什么特性？
每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
4 振荡摇匀，60℃水浴保温5min 5 取出试管，各加入2ml斐林试剂，振荡摇匀，放入50-65℃水浴加热。 6 观察实验现象
步骤：
砖红色沉淀
无砖红色沉淀
A
B
许多无机催化剂能在高温、高压、强酸、强碱条件化催化反应
酶起催化作用需要满足什么条件呢？
四、酶的特性
温度对酶有什么影响？
加酶洗衣粉
四、酶的特性
阅读课本84页 3min
四、酶的特性
1：在最适宜的温度下，酶的活性最高。低温和高温都会降低酶活性。
2：温度过高容易使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可逆。
3：较低温度抑制酶的活性，酶空间结构并未遭到破坏，可逆。
酶的催化作用需要适宜的温度
酶催化特定化学反应的能力。
可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
在适宜温度下，酶活性会升高，因此，适宜在低温下保存酶制剂。
人体的口腔温度和体温差不多，当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃后，却发现唾液不再具有催化淀粉分解的功能。由此，你能作出什么假设？
唾液的pH：6.2～7.4,
胃液的pH：0.9～1.5
pH对酶有什么影响？
1：在最适宜的pH值下，酶的活性最高，过酸、过碱都会降低酶活性。
2：在过酸或过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失活，不可逆。
酶的催化作用需要适宜的pH值
酶的特性：3、酶的作用条件较温和！
酶的最适温度和pH
一般来说，动物体内的酶最适温度在35 ~ 40 ℃ ；植物体内的酶最适温度在40 ~ 50 ℃ ；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70 ℃。
动物体内的酶最适pH大多在6.5 ~ 8.0，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大多为4.5 ~ 6.5。
最适温度
最适pH
B
D
四、酶的特性
酶的专一性
每一种酶只能催化一种
或一类化学反应
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
1）需要适宜pH值(过酸、过碱的影响)
2）需要适宜的温度（低温、高温的影响）
一、探究酶的催化效率
(一)提出问题
(二)作出假设
(三)设计实验
(四)进行实验
(五)分析结果
(六)表达与交流
（温度或PH值会影响酶活性吗？）
（温度或PH值会影响酶活性。）
（设计方案、预期结果…）
（按预定方案进行实验）
（分析实验结果，得出结论：……）
（总结并适当交流）
五、设计实验探究影响酶活性的条件
设计实验探索酶的适宜条件（tn代表不同温度，pHn代表不同的pH）
①思路
②变量分析：实验中自变量是温度（或pH），因变量是底物分解
的速度或存在量。
底物分解速度或存在量
若干组等量底物　　　 若干组等量酶液
　↓　　　　　　　　　　 ↓
各自在所控制温度（或pH）下处理一段时间
　　　　　　 ↓
同温度（pH）下的底物与酶液混合
　　　　　　 ↓
在各自所需温度（或pH）下处理一段时间
　　　　　　 ↓
　　　　　　 检测
设计实验探索酶的适宜条件
【提示】
实验中温度和pH的控制
在设计酶需要适宜的温度和pH的实验中，每一组实验都必须事先将底物、酶液分别处理到各自所需要控制的温度和pH，使反应一开始便达到预设温度和pH，减小实验误差。
若先将底物与酶液混合后再控制温度和pH，则会由于酶的高效性，导致酶促反应在达到所控温度和pH条件前发生。
材料选择：
1、淀粉、淀粉酶
2、过氧化氢、过氧化氢酶
你选择哪组实验材料？为什么？
1、探究温度对酶活性的影响
温度会影响过氧化氢的分解速率
实验设计参考案例
步骤 分组编号 试管编号 A B C a b c
1 可溶性淀粉溶液(mL) 2 2 2 ∕ ∕ ∕
唾液淀粉酶溶液(mL) ∕ ∕ ∕ 1 1 1
2 分别保温5min 0℃ 37℃ 80℃ 0℃ 37℃ 80℃
3 将a、b、c管中的溶液对应倒入A、B、C管中，摇匀，使底物与酶混合。 4 保温5min 0℃ 37℃ 80℃ 5 滴入碘液，摇匀 2滴 2滴 2滴 6 观察现象并记录 能否用斐林试剂代替碘液检测实验结果？为什么？
浅蓝色
蓝色
不显蓝色
1、探究温度对唾液淀粉酶活性的影响
利用斐林试剂检测时需要水浴加热，会改变该实验的自变量，影响实验最终的结果。
实验设计参考案例
步骤 分组编号 试管编号 A B C a b c
1 可溶性淀粉溶液(mL) 2 2 2 ∕ ∕ ∕
唾液淀粉酶溶液(mL) ∕ ∕ ∕ 1 1 1
2 分别保温5min 0℃ 37℃ 80℃ 0℃ 37℃ 80℃
3 将a、b、c管中的溶液对应倒入A、B、C管中，摇匀，使底物与酶混合。 4 保温5min 0℃ 37℃ 80℃ 5 滴入碘液，摇匀 2滴 2滴 2滴 6 观察现象并记录 1.找出实验的自变量、因变量、无关变量。
2.找出对照组和实验组。
浅蓝色
蓝色
不显蓝色
1、探究温度对唾液淀粉酶活性的影响
自变量
因变量
结论：淀粉酶的活性受温度影响。
材料选择：
1、淀粉、淀粉酶
2、过氧化氢、过氧化氢酶
你选择哪组实验材料？为什么？
2、探究pH对酶活性的影响
酸能催化淀粉水解
材料选择：
1、淀粉、淀粉酶
2、过氧化氢、过氧化氢酶
你选择哪组实验材料？为什么？
2、探究pH对酶活性的影响
酸能催化淀粉水解
碘液会与NaOH反应生成NaIO3；斐林试剂会与HCl反应。
步骤 步骤 分组编号 1 2 3
1 加入H2O2酶溶液（滴） 2 2 2
2 加入不同pH的溶液(1mL) 蒸馏水 0.01mol/L 盐酸 0.01mol/L
氢氧化钠
3 加入3%H2O2溶液（mL） 2 2 2
4 振荡摇匀，放置在室温下反应5 min 5 观察现象并记录 大量气泡 几乎无气泡 几乎无气泡
2、探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢酶的活性受pH影响。
1.找出实验的自变量、因变量、无关变量。
2.找出对照组和实验组。
自变量
因变量
小结
酶
作用：
→原因：
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。
催化
作用机理：
降低活化能
来源：
活细胞
本质：
绝大多数是蛋白质少数可为RNA
作用部位：
细胞内、外
定义：
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。
特性
高效性
降低活化能的作用更显著
专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
作用条件温和：
需要适宜温度和pH
作业：
要求：晚自习组长检查后，课代表核对答案，保留做题和批改痕迹！！

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