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降低化学反应活化能的酶
问题探讨
1773年意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内肉块消失了。
食物在胃中消化，靠的是什么物质？
酶
酶的作用和本质
酶在细胞代谢中的作用
H2O2→H2O＋O2
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，通常称为细胞代谢。细胞代谢会产生对细胞有害的物质，如H2O2等，细胞依靠过氧化氢酶能快速将过氧化氢分解。
细胞为何选择酶而不是其它方式清除来过氧化氢呢？
1、常温 → 2ml过氧化氢+试管1
2、加热 → 2ml过氧化氢+试管2+90℃水浴加热
3、加FeCl3 → 2ml过氧化氢+试管3+FeCl3 溶液
4、过氧化氢酶 → 2ml过氧化氢+试管4+过氧化氢酶
1、实验目的：
了解过氧化氢酶的作用和意义。
2、实验原理：
在各种条件下，过氧化氢酶的分解速率不一样。
2H2O2 2H2O + O2
反应条件
3、实验设计：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
对照组
未施加实验处理
实验组
施加了实验处理
控制变量
设计对照实验
4、实验步骤
3号
4号
1号
2号
不明显
少量
较多
大量
观察产生气泡的多少
5、实验现象
变亮
复燃
观察卫生香的燃烧情况
5、实验现象
1与2对照：
加热可以促进过氧化氢的分解。(为反应提供能量)
1与3对照：
FeCl3有催化作用
1与4对照：
过氧化氢酶具有催化作用
3与4对照：
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。
酶和无机催化剂一样，都具有催化作用，并且酶的催化效率更高。
5、实验结论
活化能：分子从常态变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量叫做活化能。
1.加热为什么能加快化学反应？
H2O2 (常态) H2O2(活跃状态)
能量
加热
常态
活跃态
活化能
终态
酶能显著降低反应的活化能，从而使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。
2.催化剂为什么能加快化学反应？
思考？
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
争论
其他科学家
切赫和奥特曼
发酵与死细胞中的物质有关。
发酵与活细胞有关。
死细胞中的物质和活细胞一样，都能引起发酵。
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶是蛋白质。
少数酶是RNA
结论：酶绝大多数是蛋白质，只有少部分是RNA
酶的本质
酶的来源：
酶的功能：
酶的化学本质：
活细胞
催化作用
多数是蛋白质，少数是RNA
酶的定义：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。
酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应
底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物）
1.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
B
2、酶的基本组成单位是（ ）
A.氨基酸 B.核苷酸
C.核糖核苷酸 D. A或C
D
4.关于酶的叙述中,正确的是( ).
A．酶只有在生物体内才能起催化作用
B．酶都有消化作用
C．酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。
D．酶在反应完成后立即被降解成氨基酸
C
3.如图所示，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是( )
C
5.下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析合理的是( )
A.本实验的自变量只是催化剂的不同
B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C.1号与2号、1号与4号可分别构成对照实验
D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
C
酶的特性
意义：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行、能量供应的稳定 。
与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。
高效性
验证酶具有专一性
淀粉酶具有专一性，蔗糖酶具有专一性
淀粉酶能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解
还原糖+斐林试剂——砖红色沉淀
淀粉酶＋淀粉+斐林试剂——砖红色沉淀
淀粉酶＋蔗糖+斐林试剂——不产生砖红色沉淀
专一性
1、实验目的：
2、实验原理：
3、实验设计：
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验步骤 试管编号 1 2
注入可溶性淀粉溶液 2ml —
注入蔗糖溶液 — 2ml
新鲜的淀粉酶溶液 2ml 2ml
60℃保温 5min 5min
加入斐林试剂 2ml，振荡 2ml，振荡
水浴加热（55－65℃） 1min 1min
观察现象 砖红色沉淀 蓝色
5、实验结论：淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，即酶具有专一性。
4、实验步骤和现象
意义：细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性分不开的。
大多数酶是球蛋白，表面有一个或多个袋状的凹陷，这一部位称活性部位。底物与酶活性部位结合、形成酶底物复合物。只有底物分子与活性部位精确契合，催化反应才能发生，就像一把钥匙只能开一把锁一样，这是酶专一性的基础。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
提出问题
不同的温度和pH会影响酶的活性吗？
作出假设
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，一般用酶促反应速率衡量酶活性。
影响酶活性的条件
不同的温度和pH会影响酶的活性
设计实验
作用条件温和
1试管 1′试管 2试管 2′试管 3试管 3′试管
实 验 步 骤 1 2mL淀粉溶液 2mL淀粉酶 溶液 2mL淀粉 溶液 2mL淀粉酶 溶液 2mL淀粉溶液 2mL淀粉酶
溶液
2 在冰水中水浴5min 在37℃水中水浴5min 在沸水中水浴5min 3 1与1′试管混合摇匀 2与2′试管混合摇匀 3与3′试管混合摇匀 4 冰水中水浴数分钟 37℃水浴数分钟 沸水中水浴数分钟 5 取出试管，分别滴加2滴碘液摇匀，观察现象 实验现象
结论 变蓝
不变蓝
变蓝
探究温度对酶活性的影响
进行实验
实验结果
酶的催化作用需要适宜的温度条件，温度过高或过低都影响其催化效率
探究pH对酶活性的影响
试管1 试管2 试管3
肝脏研磨液
pH
H2O2溶液
观察 实验现象
结论 1mlHCl
1mlH2O
1mlNaOH
2滴
2滴
2滴
观察气泡产生量
pH会影响酶活性， pH过高或过低都会降低酶活性。
2ml
2ml
2ml
不明显
大量
不明显
进行实验
实验结果
pH和温度对某酶活性的影响
强酸强碱：酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
低温：酶活性很低，其空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
高温：酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
影响酶促反应速率的因素
酶促反应速率
酶的浓度
底物充足
酶促反应速率
底物浓度
酶量一定
3、酶的浓度
4、底物浓度
(P点后速率受酶数量、酶活性限制)
P点
酶促反应速率
酶的浓度
P点
(P点后速率受底物浓度限制)
酶促反应速率
底物浓度
酶充足
1、温度 2、pH
底物一定
1.能够水解唾液淀粉酶的酶是(　　)
A.淀粉酶　　B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶
2.淀粉酶使淀粉水解为麦芽糖,而不能使麦芽糖水解为葡萄糖,这一事实说明了酶具有(　　)
A.高效性 B.多样性 C.专一性 D.生物性
3.如果酶的数量一定,下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物浓度的关系(　　)
C
B
B
酶
蛋白质
RNA
高效性
专一性
作用条件温和
催化
酶的活性
pH
温度
酶的浓度
底物浓度
作用
本质
具有以下特性
影响因素
活化能
降低
谢 谢

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