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降低化学反应活化能的酶（二）
Enzyme
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复习旧知
酶
细胞代谢
实质
特点
意义
本质
作用机理
作用
参与
细胞中的化学反应
细胞生命活动的基础
需要酶的参与（催化）
催化作用
酶催化作用的实质：
降低化学反应所需的活化能
大多是蛋白质，少数是RNA
复习旧知
什么是活化能？
对照实验
各条件使过氧化氢分解加快的本质
使分子从常态转变为易发生化学反应的活化状态所需的能量。
加热：
Fe3+：
酶：
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
自变量
因变量
无关变量
变量
对照原则
单一变量原则
等量原则
原则
酶的特性
酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍。
资料1
口腔里有唾液淀粉酶，可塞牙缝的肉丝两天后还没被消化。
资料2
脲酶——只能催化尿素分解。
蛋白酶----只能催化蛋白质水解。
二肽酶——可以使所有的二肽分解。
唾液淀粉酶——只催化淀粉水解。
每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
资料3
人发热时体内消化酶活性降低，导致食欲下降。
胃和小肠pH值分别约为2和6.8，若胃蛋白酶到了小肠内，则不能发挥作用。
高效性
专一性
作用条件
温和
Part 1 酶的高效性
一、酶的高效性
探究酶高效性的实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
加FeCl3
加H2O2酶
3号和4号对照，说明：
与无机催化剂相比，酶具有高效性
酶具高效性的意义：
保证细胞生命活动的正常进行
1、高效性
时间
产物浓度
加酶
加无机催化剂
不加催化剂
平衡点
1、高效性
a
b
c
时间
产物浓度
a 加酶
b 加无机催化剂
c 不加催化剂
酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点
酶的高效性是指酶与无机催化剂相比，
酶的催化效率更高。
反应前后酶的性质和数量不变。
Part 2 酶的专一性
二、酶的专一性
每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
1、含义：
2、原因：
酶的活性部位只能与相应底物分子的空间结构相匹配
3、酶具专一性的意义：
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行
4、曲线分析：
反应速率
反应物浓度
加酶A
加酶B或未加酶
说明酶A能催化该
反应物发生反应。
2、专一性
酶-底物 复合物
1）锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状。E与S的结合如同一把钥匙对一把锁一样。
2）诱导契合学说：酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状,从而有利于底物的结合。。
酶
酶-底物 复合物
底物用 表示；
酶用 表示；
产物用 表示。
这个模型能解释酶的 特性。
B
A
C、D
专一性
课后练习P85
二、酶的专一性
酶的作用
The action of enzymes
2、专一性
材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂，碘液，水浴锅等
方案一
酶相同、底物不同
① 底物1 + 酶溶液
② 等量底物2 + 等量相同酶溶液
方案二
底物相同、酶不同
① 底物 + 酶溶液1
② 等量相同底物 + 等量酶溶液2
设计实验探究酶的专一性
淀粉和蔗糖都是非还原性糖，但可被相应酶水解为还原糖
蔗糖酶
蔗糖 → 葡萄糖 + 果糖
淀粉酶
淀粉 → 麦芽糖
淀粉
淀粉酶
蔗糖
淀粉酶
反应
不反应
酶具有专一性
淀粉
淀粉
淀粉酶
蔗糖酶
反应
不反应
底物相同酶不同
底物不同酶相同
二、酶的专一性
方案1：底物不同酶相同
2ml淀粉溶液
2ml蔗糖溶液
淀粉酶2滴，振荡，60℃保温5min
加入斐林试剂→振荡→约60℃水浴2min
砖红色沉淀
无变化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
思考：能否用将斐林试剂换成碘液鉴定此实验的结果？
不能，碘液无法鉴定蔗糖是否水解，反应前后均不变蓝。
二、酶的专一性
方案1：底物不同酶相同
2ml淀粉溶液
2ml蔗糖溶液
淀粉酶2滴，振荡，60℃保温5min
加入斐林试剂→振荡→约60℃水浴2min
砖红色沉淀
无变化
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
思考：本实验自变量、因变量、无关变量分别是？
底物种类
底物和酶的量、
温度、反应时间等
底物水解情况
二、酶的专一性
思路2：底物相同酶不同
思考：能否用将碘液换成斐林试剂鉴定此实验的结果？
2ml淀粉溶液
2ml淀粉溶液
2滴淀粉酶溶液
2滴蔗糖酶溶液
5min后，两只试管加等量碘液
不变蓝
变蓝
淀粉只被淀粉酶催化水解，不能被蔗糖酶催化。
可以
2、专一性
底物浓度
反应速率
底物A 酶A 酶B
2、专一性
底物浓度
反应速率
底物A 酶A 酶B
底物A + 酶A
底物A + 酶B
只有酶A能催化底物A参与的反应，说明酶具有_______
专一性
Part 3 酶的作用条件温和
三、酶作用条件比较温和
酶催化的反应一般在温和条件下进行
1、含义：
2、原因：
大多数酶的化学本质是蛋白质，
强酸、强碱、高温等会破坏其空间结构，使酶失去活性
4、影响酶活性的主要因素：
温度和酸碱度
3、酶活性：
酶催化特定化学反应的能力。
以单位时间内底物减少量或产物生成量表示酶活性大小。
三、酶作用条件比较温和
实验：探究温度对酶活性的影响
原理：
材料：
温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，
根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
淀粉酶、淀粉、碘液
沸水、冰块、 60 ℃的水
3、作用条件温和
1) 探究温度对淀粉酶活性的影响
注
① 确定自变量、因变量
材料：
淀粉，淀粉酶（工业淀粉酶，最适温度60℃），碘液，斐林试剂，
水浴锅等。
② 如何控制温度？
先将酶与底物分别于不同温度下保温一段时间后再混合
确保混合后的酶促反应在预设温度下进行
3、作用条件温和
加入0 ℃保温的淀粉酶2滴
蓝色
在各自的温度条件下反应约5min
各加入两滴碘液
振荡
不变蓝
温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶活性
蓝色
1) 探究温度对淀粉酶活性的影响
各加入2mL淀粉溶液
1号
2号
3号
0 ℃保温
60 ℃保温
100 ℃保温
加入60 ℃保温的淀粉酶2滴
加入100 ℃保温的淀粉酶2滴
（1）为什么淀粉和淀粉酶溶液分开保温后再混合？
防止在达到控制温度前淀粉酶已将淀粉水解
问题讨论
（2）为何不选斐林试剂鉴定？
不能。此实验要严格控温，而斐林试剂反应需水浴加热。
(3) 能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？
不能，过氧化氢在不同温度下分解速率有差异，
所以温度除了影响酶的活性外也会影响过氧化氢分解速率,
不能体现单一变量原则.
所以酶适合在 下保存。
三、酶作用条件比较温和
温度对酶活性的影响曲线解读：
一定温度范围内，酶促反应速率
随温度的升高而加快
最适温度时，酶促反应速率最快
AB：
B点：
BC：
超过最适温度，酶促反应速率随温
度升高而减慢，直至酶失活。
低温、高温对酶活性的影响一样的吗？
低温：抑制酶的活性，升温后能恢复活性。
高温：使酶的 遭到破坏，导致酶 ，甚至永久失活。
空间结构
变性
低温
三、酶作用条件比较温和
【相关信息】
不同生物的最适温度不同
动物：35-40℃之间；
植物：40-50℃之间；
细菌和真菌：差别较大。
有的酶最适温度可达70℃
三、酶作用条件比较温和
【与生活的联系】
使用30~40℃温水效果最佳，切勿用60 ℃以上的热水
切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。
（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的
奶渍和血渍？
奶渍和血渍中含较多蛋白质，在蛋白酶的催化作用下可水解成小分子多肽等物质，更易洗掉。
（2）为更好除去衣物上的油渍，还可以加入什么酶？
脂肪酶
酶的作用
The action of enzymes
3、作用条件温和
2)探究pH对过氧化氢酶活性的影响
注
① 确定自变量、因变量
材料：
肝脏研磨液，淀粉，淀粉酶，H2O2，HCl，NaOH等
②如何设置不同的pH？
将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。
酶的作用
The action of enzymes
3、作用条件温和
2)探究pH对过氧化氢酶活性的影响
各加入3%过氧化氢2mL
几乎无气泡
反应约5min，记录气泡产生情况
较多气泡
几乎无气泡
各加入肝脏研磨液2滴
1号
2号
3号
加蒸馏水1mL
等量的 5%HCl
等量的 5%NaOH
过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高
③为什么选肝脏研磨液，而不选淀粉酶？
酸性条件下淀粉会分解
注
三、酶作用条件比较温和
pH对酶活性的影响曲线解读：
过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？
过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，
使酶永久失活
pH
反应速率
最适pH
A
B
C
一定pH范围内，
酶促反应速率随pH升高而加快
在最适pH时，酶促反应速率最快
AB：
B点：
BC：
超过最适pH后，酶促反应速率随pH升
高而减慢，直至酶失活。
三、酶作用条件比较温和
一般来说，酶的最适pH:
动物：在6.5-8.0之间；
植物：在4.5-6.5之间；
细菌和真菌：差别较大。
口腔中的唾液淀粉酶到达胃，
或者胃蛋白酶到达小肠后还有活性么？
无
pH≈6.8
pH≈1.5
pH≈8
三、酶作用条件比较温和
酶浓度、底物浓度、金属离子、
酶的激活剂、抑制剂等也会影响酶促反应速率
温度、PH的综合影响
影响酶促反应速率的因素
Factors affecting the rate of enzymatic reaction
在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。
酶浓度 [E]
反应速率
底物充足
① 酶浓度
影响酶促反应速率的因素
Factors affecting the rate of enzymatic reaction
① 酶浓度
a
底物有限
b
c
ab限制因素
N
酶浓度
反应速率
0
bc的限制因素
酶浓度
底物浓度
影响酶促反应速率的因素
Factors affecting the rate of enzymatic reaction
② 底物浓度
反应速率
M
0
底物浓度
再加入一定量的酶，曲线应该怎么变？
影响酶促反应速率的因素
Factors affecting the rate of enzymatic reaction
② 底物浓度
再加入一定量的酶，曲线应该怎么变？
反应速率
M
0
底物浓度
N
小结

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