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第1节 生命活动需要酶和能源物质
第1课时 酶的本质和特性
第三章 细胞中能量的转换和利用
01
02
能说明酶的作用机制，并举例说出酶的特性。
能说出酶化学本质的探究历程，阐明酶的本质。
1.你知道多酶片的功效和成分吗？
2.生活中还有哪些用品含有酶？
结论：能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质少数是RNA。
1857年
巴斯德
毕希纳
确立酶是蛋白质。
少数RNA也具有生物催化功能， 称为核酶
1897年
酒精发酵是由酵母菌引起的
发酵由酵母菌所含的酶引起。
1926年
1936年
20世纪80年代年
证明脲酶是蛋白质。
萨姆纳
1.研究历程
酶的化学本质
请同学们自主阅读教材73页第1段，梳理酶本质的探索历程
化学本质
合成原料
合成场所
来源 作用场所 生理功能 氨基酸
主要细胞核
多数是蛋白质
细胞内或者细胞外
生物催化
核糖体
核糖核苷酸
少数是ＲＮＡ
一般来说，由活细胞产生
2.【小结】
1.实验原理：过氧化氢在铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。
2 H2O2 2 H2O + O2
Fe3＋ /过氧化氢酶
过氧化氢酶
FeCl3溶液
新鲜的酵母菌液
Fe3+
保证酶的数量多，活性强
（一）高效性
酶的特性
试管编号 1 2 3
第一步 第二步
产生气泡情况
2.实验设计
2滴蒸馏水
2滴5%的FeCl3溶液
2滴酵母菌液
注入3mL体积分数为3％的H2O2溶液
【验证酶高效性实验】
2
3
1号试管
2
3
1号和2号对照说明： FeCl3溶液具有催化作用。
1号和3号对照说明： 过氧化氢酶具有催化作用。
2号与3号试管对照说明：酶的催化作用具有高效性。
结论
操作步骤：将带火星的木条分别插入2号和3号试管，观察木条燃烧情况。
3.实验结论
结果：2号试管木条火星变亮，3号试管木条复燃
试管编号 1 2 3
第一步 第二步
结果
气泡不明显
较多气泡
大量气泡
2滴蒸馏水
2滴5%的FeCl3溶液
2滴酵母菌液
注入3mL体积分数为3％的H2O2溶液
木条不复燃
木条复燃
木条剧烈复燃
对照实验
对照组
实验组
变量分析
自 变 量
因 变 量
无关变量
实验组
对照原则；单一变量原则；等量原则
对照实验的设计原则：
4.实验中的变量和原则
【验证酶高效性实验】
（1）作用机理：降低化学反应的活化能。
（2）活化能：在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量。
5.酶的催化实质
（3）活化分子：处于过渡态的分子。
①加热或光照等
②使用催化剂降低活化能
活化能越低，活化分子就越多
使分子获得能量成为活化分子
1.加热与使用催化剂加快化学反应速率的本质是否相同，为什么？
【思考与讨论】
活化分子增加，化学反应速率提高。
与无机催化剂相比较，酶降低活化能的作用更显著，活化分子显著增加，反应效率显著提高。
2.根据下图尝试理解：与无机催化剂相比，酶的催化为什么具有高效性？
1.实验原理
②还原性糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。
①淀粉和蔗糖是非还原性糖，麦芽糖、葡萄糖、果糖属还原性糖。
淀粉
酶
麦芽糖＋葡萄糖
蔗糖
酶
果糖＋葡萄糖
（二）专一性
操作顺序 项目 试管号 注意事项
1 2 1
2
3
4
5
6
7
可溶性淀粉溶液
蔗糖溶液
淀粉酶溶液
37℃下保温时间
加入斐林试剂
水浴加热时间
结果
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
5 min
5 min
2 mL
2 mL
1min
1min
轻轻振荡试管
试管下部入水
试管下部入水
砖红色沉淀
无变化
【验证酶的专一性实验】
2.实验设计
\
\
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
酶具有专一性
(一种酶只能催化一种或一类生化反应。)
酶的专一性保证细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行。
意义
结论与分析
酶的活性中心与底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系。
机制
3.实验结论与分析
底物
活性中心
酶
合成反应
产物
分解反应
底物
产物
注意：反应前后酶不发生变化，不提供物质和能量，不改变生成物的量。
【拓展延伸】酶的专一性原因分析
锁与钥匙学说
小资料： 1959年由D.E.Koshland对“锁钥学说”发出质疑,并提出了“诱导契合学说”。他认为酶并不是事先就以一种与底物互补的形状存在,而是在受到诱导之后才形成互补的形状。这种方式如同一只手伸进手套之后,才诱导手套的形状发生变化一样。底物一旦结合上去,就能诱导酶蛋白的构像发生相应的变化,从而使酶和底物契合而形成酶-底物络合物，并引起底物发生反应。反应结束当产物从酶上脱落下来后，酶的活性中心又恢复了原来的构象。
通过阅读材料，你赞同哪种观点？你认为酶具有专一性的原因是什么？
【拓展延伸】酶的专一性原因分析
多数是蛋白质
少数是RNA
特性
酶和酶促反应
酶的本质
高效性
专一性
酶催化作用实质
显著降低反应活化能
2.探索酶的催化作用的实验中，选用新鲜的酵母菌液做实验，是因为新鲜酵母菌液中( )
A.含过氧化氢酶多 B.过氧化氢酶易发挥作用
C.含酶种类多 D.过氧化氢酶多且活性强
1.用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有( )
A.专一性 B.多样性
C.高效性 D.多变性
C
D
3.酶的作用是降低化学反应的活化能。下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示无酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是(　　)
A B C D
C

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