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第五章 第一节
降低化学反应活化能的酶
（第二课时）
3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
比较H2O2在不同条件下的分解
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍
酶具有高效性
资料1
1
高效性
意义
（1）保证了细胞代谢快速有效地进行。
（2）保证了细胞内能量供应的稳定。
1
高效性
1.下列实验或现象能说明酶的高效性的是(　　)
①唾液中有唾液淀粉酶，把唾液稀释10倍后，催化淀粉完全水解的速度仍快于无机催化剂　②取两支洁净的试管，分别加入等量的淀粉溶液，然后向其中一支中加适量的淀粉酶溶液，另一支试管中加入等量的蒸馏水，一段时间后，检测淀粉的分解情况　③在适量的过氧化氢溶液中，分别加入等量过氧化氢酶和FeCl3溶液，观察气泡的释放速率。
A．①②③ B．①③ C．③ D．②③
√
酶具有高效性指催化效率比无机催化剂高。
2.下图为H2O2在不同条件下分解的曲线图，图中①②③④表示的条件分别是
A. H2O2酶催化、FeCl3催化、加热、自然条件
B. 加热、自然条件、H2O2酶催化、FeCl3催化
C. 加热、FeCl3催化、自然条件、H2O2酶催化
D. 自然条件、加热、FeCl3催化、H2O2酶催化
√
专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应。
资料2
口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化
由上述资料可看出酶具有什么特性？
2
专一性
●酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。
●蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。
●脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。
实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉和蔗糖都是非还原糖。
淀粉和蔗糖在酶的催化作用下都能水解成还原糖。
通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，确定酶促反应产物。
1. 实验原理
一种酶
不同的底物
能否用碘液进行鉴定？
不能，因为蔗糖无论是否水解都无法与碘液发生显色反应，用碘液不能确定蔗糖是否水解。
2
专一性
2. 实验设计
试管 编号 淀粉 溶液 蔗糖 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 60℃热水保温5分钟
2 mL
产物鉴定
实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？
在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要 ？
自变量
无关变量
无关变量
无关变量
实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
能进一步确认淀粉酶能够催化淀粉的水解，对试管2起对照作用。
2
专一性
3. 实验现象
因变量
实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
有砖红色沉淀生成，说明淀粉被淀粉酶水解成了还原糖。
无砖红色沉淀生成，说明淀粉酶不能水解蔗糖。
4. 实验结论
淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。
2
专一性
5. 实验结果分析
①脲酶——只能催化尿素分解。（一种）
②过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。（一种）
③二肽酶——可以催化所有的二肽分解（一类）
底物浓度
反应速率
底物D+ 酶D
底物D + 酶E
酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
2
专一性
锁钥学说：
酶具有专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
①反应前后酶的结构和性质不变
②反应过程中酶的空间结构会改变
意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
实验1：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
5. 实验结果分析
2
专一性
③同一生物不同细胞内酶的种类和数量不相同
唾液（淀粉酶）
pH 6.2~7.4
胃液（胃蛋白酶）
pH 0.9~1.5
小肠液（含多种酶）
pH 7.6
使用温水30-40℃效果最佳，切勿用60 ℃以上的热水
加酶
背景资料
1、酶的催化效率可能受温度影响。
2、酶的催化效率可能受pH值的影响，并且不同的酶需要不同的pH条件。
阅读上述材料，能得出哪些结论？
酶活性的定义
酶活性:
酶催化特定化学反应的能力
可用在一定条件下酶催化某一化学反应的速率来表示
3
酶的作用条件较温和
实验2：探究温度对酶活性的影响
1. 实验原理
淀粉酶能将淀粉水解。
淀粉遇碘液变蓝，淀粉若被水解则不能变蓝。
能否用H2O2作为反应底物？
不能。H2O2不稳定，受热易分解。
能否用斐林试剂进行鉴定？
不能。斐林试剂检测需要水浴加热，温度是干扰条件。
①实验材料：
②检测试剂：
淀粉、淀粉酶
碘液
自变量
因变量
3
酶的作用条件较温和
2. 实验设计
实验2：探究温度对酶活性的影响
操作 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管 6号试管
0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃
加淀粉 2mL — 2mL — 2mL —
加淀粉酶 — 2mL — 2mL — 2mL
保温 在各自温度下保温5min 混合 将2号加入1号中 将4号加入3号中 将6号加入5号中 保温 在各自温度下保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 先处理温度，再混合：保证反应从一开始就是预设温度。
给予充足的反应时间。
3
酶的作用条件较温和
2. 实验设计
实验2：探究温度对酶活性的影响
操作 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 5号试管 6号试管
0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃
加淀粉 2mL — 2mL — 2mL —
加淀粉酶 — 2mL — 2mL — 2mL
保温 在各自温度下保温5min 混合 将2号加入1号中 将4号加入3号中 将6号加入5号中 保温 在各自温度下保温5min 加碘液 2滴 2滴 2滴 观察颜色 变蓝
不变蓝
变蓝
自变量
无关变量
因变量
3. 实验结果
3
酶的作用条件较温和
实验2：探究温度对酶活性的影响
4. 实验结论
0℃下的1号试管和100℃下的3号试管加碘液后变蓝，说明淀粉未被淀粉酶水解或者未被水解完全，由此可知，该温度下酶活性低。
60℃下的2号试管不变蓝，说明淀粉已被淀粉酶完全水解掉了，由此可知，该温度下酶活性高。
酶的催化作用需要适宜的温度，
温度过低或过高都会影响酶的活性。
3
酶的作用条件较温和
实验3：探究pH对酶活性的影响
1. 实验原理
H2O2酶能催化H2O2分解。
酶活性越高，H2O2分解速率越快，气泡越多。
自变量
因变量
①实验材料：
H2O2、肝脏研磨液（H2O2酶）
为何不用淀粉作为反应底物？
淀粉在酸性条件下会发生水解
3
酶的作用条件较温和
2. 实验设计
实验3：探究pH对酶活性的影响
先加酶，再加底物：保证反应从一开始就是预设pH。
实验步骤 试管1 试管2 试管3
1 加新鲜肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴
2 加入不同pH的溶液 1mL 蒸馏水 1mL 盐酸溶液 1mL
NaOH溶液
3 加入H2O2溶液 2mL 2mL
2mL
实验现象
调节反应pH。
3
酶的作用条件较温和
2. 实验设计
实验3：探究pH对酶活性的影响
自变量
无关变量
因变量
实验步骤 试管1 试管2 试管3
1 加新鲜肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴
2 加入不同pH的溶液 1mL 蒸馏水 1mL 盐酸溶液 1mL
NaOH溶液
3 加入H2O2溶液 2mL 2mL
2mL
实验现象 大量 气泡 无明显气泡 无明显
气泡
3. 实验结果
无关变量
3
酶的作用条件较温和
实验3：探究pH对酶活性的影响
4. 实验结论
酶的催化作用需要适宜的pH，
pH过低或过高都会影响酶的活性。
3
酶的作用条件较温和
总结1
酶的活性最高，催化效率最高的温度称为酶的最适温度（B点对应的温度）。
在低于最适温度的范围内,酶的活性随着温度的 。
当超过最适温度，酶的活性随着温度的 。
低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性可以恢复。（低温保存）
高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(高温变性)
失活
抑制
升高而降低，甚至失活
升高而升高
3
酶的作用条件较温和
总结1
动物体内酶的最适温度：35~40℃
植物体内酶的最适温度：40~50℃
细菌、真菌体内酶的最适温度差别较大，有的可达70℃
失活
抑制
3
酶的作用条件较温和
总结2
失活
失活
酶的活性最强，催化效率最高的pH称为酶的 。
在低于最适pH的范围内,酶的活性随着pH的 ，甚至失活。
当超过最适pH，酶的活性随着pH的 ，甚至失活。
最适pH（b点对应的pH）
升高而升高
升高而降低
强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(蛋白质变性)
3
酶的作用条件较温和
动物体内酶的最适pH大多在：6.5~8.0
植物体内酶的最适pH大多在：4.5~6.5
例外：胃蛋白酶最适pH为1.5
总结2
失活
失活
3
酶的作用条件较温和
总结
，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久性失活。
过酸、过碱、温度过高
0℃左右时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。因此酶制剂适合在低温下保存。
酶作用条件较温和。
3
酶的作用条件较温和
酶的应用
溶菌酶溶解细菌的细胞壁
含酶牙膏
多酶片
胰蛋白酶
加酶洗衣粉
果胶酶
应用
1 酶的催化机理
酶通过活性位点与底物结合，形成酶-底物复合物，降低化学反应的活化能。
3 影响酶活性的因素
酶活性受到温度、pH及调节剂等环境因素的影响；
酶催化的反应一般是在温和、适宜的条件下进行的。
2 酶的作用特性
酶具有高效性和专一性
小 结

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