第5章第1节降低化学反应活化能的酶

1、第第1节节 纯物理过程纯物理过程 化学物质起作用化学物质起作用 消化消化 实验用金属小笼的实验用金属小笼的 目的是什么，能否目的是什么，能否 改为密封金属盒？改为密封金属盒？ 推测是胃内的化学推测是胃内的化学 物质将肉块分解了。物质将肉块分解了。 讨论： 1 1、这个实验要解决什么问题？、这个实验要解决什么问题？ 2、是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？ 3、怎样才能证明你的推测？怎样才能证明你的推测？ 鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化 学学性性消化消化 胃内的化学物质胃内的化学物质 收集胃内的化学物质，看看在体外能收集胃内的化学物质，看看在体外

2、能 否将肉块分解否将肉块分解 细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输 入入能量能量，才能维持生命活动的有序性。，才能维持生命活动的有序性。能量的能量的 获得和利用必须通过化学反应。获得和利用必须通过化学反应。 细胞代谢细胞代谢细胞中每时每刻进行细胞中每时每刻进行 的的化学反应化学反应，统称为细胞代谢。，统称为细胞代谢。 叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2 光能光能 酶酶 核糖体：核糖体： 氨基酸氨基酸 多肽多肽 酶酶 缩合脱水缩合脱水 在生物体外，许多化学反应的顺利在生物体外，许多化学反应的顺利 进行需要一些条件，如进行需要一些条件，如高

3、温、高压、强高温、高压、强 酸、强碱、催化剂酸、强碱、催化剂细胞内是否具备细胞内是否具备 这些条件呢？这些条件呢？ 组成生物体的细胞内外环境是很温组成生物体的细胞内外环境是很温 和的：和的：常温、常压、水溶液环境、常温、常压、水溶液环境、pHpH 接近中性接近中性。而细胞内每时每刻都进行。而细胞内每时每刻都进行 着各种生化反应，为什么这些生化反着各种生化反应，为什么这些生化反 应能迅速有序地完成的呢？应能迅速有序地完成的呢？ 2H2O22H2O+O2 H2O2酶 加热加热 2H2O2 Fe 3+ 常温常温 2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2 常温下反应常温下反应 加

4、热加热 FeFe3+ 3+做催化剂 做催化剂 过氧化氢酶过氧化氢酶 猪肝研磨液猪肝研磨液 加入试管直接观察加入试管直接观察 酒精灯水浴加热酒精灯水浴加热 滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液 实验原理：实验原理：过氧化氢在过氧化氢在高温高温或或铁离子铁离子或或过氧化氢酶过氧化氢酶 的作用下都可分解成水和氧气。的作用下都可分解成水和氧气。 实验目的实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解：通过比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢，了解酶的作用和意义。的快慢，了解酶的作用和意义。 比较过氧化氢不同条件下的分解实验比较过氧化氢不同条件下的分解实验 实验思路：实验思路： 2ml 2ml 2ml 2

5、ml 3%3%3%3% 90 FeCl3自变量自变量 因变量因变量 无关变量无关变量 变量变量 对照组对照组实验组实验组 对照实验对照实验 讨讨 论论: : 提示提示1.1. 2 2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热号试管放出的气泡多。这一现象说明加热 能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 提示提示2.2.不能。不能。 提示提示3.3. 说明说明FeClFeCl3 3中的中的FeFe3+ 3+和新鲜肝脏中的过氧 和新鲜肝脏中的过氧 化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 提示提示4.4. 4 4号试管的反应速率比号试管的反应速

6、率比3 3号试管快得多。说明过号试管快得多。说明过 氧化氢酶比氧化氢酶比FeFe3+ 3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻 的催化效率高得多。细胞内每时每刻 都在进行成百上千的化学反应都在进行成百上千的化学反应, , 需要在常温、常压下需要在常温、常压下 高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说 酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 分子从常态转变为容易发生化学反应的活分子从常态转变为容易发生化学反应的活 跃状态所需的能量称为跃状态所需的能量称为。 酶为什么能催化生物化学反应？酶为什么能催化生物化学

7、反应？ H2O2 ( (常态常态) ) H2O2( (活跃状态活跃状态) ) 能量能量 加热 加热为什么能加快化学反应？加热为什么能加快化学反应？ 表表 在在20 测得的过氧化氢分解的活化能测得的过氧化氢分解的活化能 酶的作用酶的作用:酶酶能显著能显著降低降低化学反应所需的化学反应所需的化学能化学能 1.1.下列各图中下列各图中, ,表示有酶催化的反应曲线，表示有酶催化的反应曲线， 表示没有酶催化的反应曲线表示没有酶催化的反应曲线,E,E表示酶降低的活表示酶降低的活 化能。正确的图解是化能。正确的图解是 ( )( )C 2、下图是人体某个化学反应的示意图。下图是人体某个化学反应的示意图。 图中

8、的哪个英文字母代表酶？图中的哪个英文字母代表酶？ A 三、酶三、酶(Enzyme)(Enzyme)的概念的概念: 绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质, 少数的酶是少数的酶是RNA. 酶是酶是活细胞活细胞产生的一类具有产生的一类具有 生物生物催化作用催化作用的的有机物有机物。 来源来源 功能功能本质本质 练习练习1 1、当某种当某种RNARNA存在时，生物体内的某种化学存在时，生物体内的某种化学 反应能正常进行，当这种反应能正常进行，当这种RNARNA被有关的酶水解后，被有关的酶水解后， 此种化学反应立刻停止。由此可以说明此种化学反应立刻停止。由此可以说明 A A、RNARNA是核酸的一种是核

9、酸的一种 B B、RNARNA也可起生物催化剂的作用也可起生物催化剂的作用 C C、RNARNA主要存在于细胞质中主要存在于细胞质中 D D、RNARNA是该种生物的遗传物质是该种生物的遗传物质 B 四、酶的特性四、酶的特性 3443 少量肝脏少量肝脏 研磨液研磨液 比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3+ 3+的催化效率 的催化效率 1、酶具有高效性、酶具有高效性 酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的10107 7101013 13 倍 倍 2、酶具有专一性、酶具有专一性 每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应化学反应 （例如，二肽酶可以水解由任意两

10、种氨基（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基 酸组成的二肽。）酸组成的二肽。） 实验原理：实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在 酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、酶的催化作用下都能水解成还原糖（麦芽糖、 葡萄糖、果糖）。还原糖能够与葡萄糖、果糖）。还原糖能够与斐林试剂斐林试剂发生发生 氧化还原反应，生成氧化还原反应，生成砖红色砖红色的氧化亚铜沉淀。的氧化亚铜沉淀。 加入淀粉酶加入淀粉酶2 2mL，振荡，试管下半部，振荡，试管下半部 浸入浸入6060左右的热水中，保温左右的热水中，保温5min5min 2mL蔗糖溶液蔗糖溶液 加斐林试剂加斐林试剂 振荡振荡水

11、浴加热水浴加热1min 2mL淀粉溶液淀粉溶液 无变化无变化 砖红色沉淀砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化 蔗糖水解。蔗糖水解。 3 3、酶的作用条件较温和、酶的作用条件较温和 酶活性受温度影响酶活性受温度影响 酶活性受酶活性受PH影响影响 酶活性受温度影响酶活性受温度影响 温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响 冰水中冰水中37水浴水浴90 水水浴浴 放置放置2min2min 1ml1ml 1ml1ml1ml1ml 1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴 摇匀混合，放置反应摇匀混合，放置反应5min5min 变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝 唾液淀粉酶在唾液淀粉酶

12、在37 中活性最强中活性最强 自变量自变量 因变量因变量 在一定范围内，随着温度的升高，酶的活在一定范围内，随着温度的升高，酶的活 性逐渐增强；性逐渐增强； 达到最适温度时，酶达到最适温度时，酶 的活性最高；的活性最高； 超过最适温度时，随超过最适温度时，随 着温度的继续升高，着温度的继续升高， 酶的活性逐渐下降。酶的活性逐渐下降。 酶活性受温度酶活性受温度 影响示意图影响示意图 温度过高温度过高会使酶的空会使酶的空 间结构遭到破坏，使间结构遭到破坏，使 酶永久失活酶永久失活 温度对酶的影响：温度对酶的影响： 低温抑制酶的活性低温抑制酶的活性 高温破坏酶的活性高温破坏酶的活性 酶活性受酶活性受

13、PH影响影响 pH对酶活性的影响对酶活性的影响 蒸馏水蒸馏水 1mL 5%NaOH1mL 5%HCL1mL 2ml2ml2ml2ml2ml2ml 摇匀混合，放置在室温下反应摇匀混合，放置在室温下反应5min5min 有较多气泡有较多气泡 不明显不明显不明显不明显 过氧化氢酶在中性条件中活性最强过氧化氢酶在中性条件中活性最强 自变量自变量 因变量因变量 在一定范围内，随着在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性的升高，酶的活性 逐渐增强；逐渐增强； 达到最适达到最适pH时，酶时，酶 的活性最高；的活性最高； 超过最适超过最适pH时，随时，随 着着pH的继续升高，的继续升高， 酶的活性逐渐下降。酶的

14、活性逐渐下降。 过酸、过碱过酸、过碱会使酶的会使酶的 空间结构遭到破坏，空间结构遭到破坏， 使使酶永久失活酶永久失活 酶活性受酶活性受pH 影响示意图影响示意图 PH对酶的影响：对酶的影响： 过酸、过碱都会破过酸、过碱都会破 坏酶的活性坏酶的活性 酶促反应速率酶促反应速率 酶的浓度酶的浓度 酶促反应速率酶促反应速率 底物浓度底物浓度 酶量一定酶量一定 酶在细胞代谢酶在细胞代谢 中的作用中的作用 酶的本质酶的本质 酶的特性酶的特性 活细胞产生的具有催化作用的活细胞产生的具有催化作用的 有机物有机物，其中绝大多数酶是蛋，其中绝大多数酶是蛋 白质，少数酶是白质，少数酶是RNARNA。 降低化学反应的

15、活化能降低化学反应的活化能 高效性高效性 专一性专一性 作用条件温和作用条件温和 1 1、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶、将乳清蛋白，淀粉，胃蛋白酶，唾液淀粉酶 和适量的水混合装入一容器内，调整和适量的水混合装入一容器内，调整PHPH至至2.02.0， 保存在保存在3737摄氏度的温水内，过一段时间后，容器摄氏度的温水内，过一段时间后，容器 内剩余的物质是（内剩余的物质是（ ） A A 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B B 唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽唾液淀粉酶、麦芽酶、胃蛋白酶、多肽 C C 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D

16、D 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 2 2、将胃液的、将胃液的PHPH从从1010降到降到2 2的过程中，胃液中胃蛋的过程中，胃液中胃蛋 白酶的活性的变化是（白酶的活性的变化是（ ） A A 一直上升一直上升 B B 没有变化没有变化 C C 先升后降先升后降 D D 先降后升先降后升 A B 3.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （ ） B.B.胃没有排空胃没有排空 C.C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D.D.吃药使人没有了胃口

17、吃药使人没有了胃口 4胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用， 主要原因是（主要原因是（ ） A.pHA.pH不适合不适合 B.B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C.C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.D.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化 C A 5.能够使唾液淀粉酶水解的是（能够使唾液淀粉酶水解的是（ ） A.A.淀粉酶淀粉酶 B.B.脂肪酶脂肪酶 C.C.蛋白酶蛋白酶 D.D.肽酶肽酶 6.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是关于酶的特性，下列表述中错误的一项是 （ ） A.A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力一旦离开活细胞，酶就失去催化能力 C D B 8 8、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作、加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作 用（用（ ） A