酶的作用及本质(2)

1、无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？如何用实验来验证？著呢？如何用实验来验证？请大家回忆上节课请大家回忆上节课HH2 2OO2 2在不同条件下的分解的实验！在不同条件下的分解的实验！1221少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率( (活性活性) )高得多。高得多。 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为什么为什么2 2号试管的反应速率比号试管的反应速率比1 1号试管快得多？

2、号试管快得多？大量的实验数据表明，酶的催化效率一般是无机催化大量的实验数据表明，酶的催化效率一般是无机催化剂的剂的 倍。倍。 酶的高效性保证了细胞内化学反应能在常酶的高效性保证了细胞内化学反应能在常温常压下快速的进行。温常压下快速的进行。 酶具有高效性的意义：酶具有高效性的意义：上述实验说明了：上述实验说明了：1、酶具有高效性、酶具有高效性107 1013 淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡麦芽糖

3、、葡萄糖、果糖萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成试剂发生氧化还原反应，生成砖红色砖红色的沉淀。的沉淀。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象 结论结论分别加入新鲜淀粉酶分别加入新鲜淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部滴，振荡，试管下半部浸入浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1

4、1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色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，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用v每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。v细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与酶的酶的 是分不开的。是分不开的。 二、酶具有专一二、酶具有专一 性性一种或一类一种或一类 40004000专一性专一性v目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种, ,它们分别催化不同它们分别催化不同的化学反应。的化学反应

5、。一、酶具有高效性一、酶具有高效性淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液 从上面进行的实验我们看出从上面进行的实验我们看出进行实验需要进行实验需要比较温和的条件比较温和的条件，比如淀粉酶在，比如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能设计一个实验，

6、来能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催证明温度会影响酶的催化效率（活性）化效率（活性）？探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用问题聚焦问题聚焦1 1、选择淀粉还是、选择淀粉还是HH2 2OO2 2作为实验材料？作为实验材料？三组，高温，低温和常温！三组，高温，低温和常温！2 2、要设计几组实验？选择几个温度？、要设计几组实验？选择几个温度？淀粉。因为淀粉。因为 HH2 2OO2 2受温度影响也会分解受温度影响也会分解3 3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝碘液，看是否变蓝序号项目试管1231淀粉溶

7、液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3温度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5实验现象以上设计有两点错误以上设计有两点错误: :一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则; ;二是试剂加入的顺序错误二是试剂加入的顺序错误2 2、3 3步应互换。步应互换。 以上设计是否有错误？淀粉溶液淀粉溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四五五实验现象实验现象结论结论无明显变化无明显变化变蓝变蓝变蓝变蓝只有在适合的温度下酶的催化效率最高只有在适合的温度下酶的催化效率最高试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液另取另

8、取3 3支试管，分别加入等量淀粉酶溶液支试管，分别加入等量淀粉酶溶液取取1号试管和一号试管和一支加有酶溶液的支加有酶溶液的试管，共同在试管，共同在60热水，保温热水，保温约约5min取取2号试管和一号试管和一支加有酶溶液的支加有酶溶液的试管，共同在试管，共同在0冰水，保温冰水，保温约约5min取取3号试管和一号试管和一支加有酶溶液的支加有酶溶液的试管，共同在沸试管，共同在沸水，保温约水，保温约5min给给、号试管分别加入相同条件处理的淀粉酶号试管分别加入相同条件处理的淀粉酶溶液溶液2 2滴，振荡滴，振荡支试管各加入两滴碘液，振荡观察。支试管各加入两滴碘液，振荡观察。 除了注意除了注意对照实验设

9、计对照实验设计，还要，还要注意实验的顺序注意实验的顺序，如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结果更准确。果更准确。 每种酶都有自己的每种酶都有自己的最适温度最适温度动物：动物：35-4035-40摄氏度摄氏度植物植物 ： 40-5040-50摄氏度摄氏度细菌、真菌：细菌、真菌： 差别较大差别较大 在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。或偏低酶的活性都会明显降低。低温酶的活性受到抑制，温度过高会使酶的低温酶的活性受到抑制，温度过高会使酶的空间结构遭到破坏而永久失活。空间结构遭到破坏

10、而永久失活。在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起疑问：疑问：60时，为什么肉块长时间不能被分解？时，为什么肉块长时间不能被分解？如何找到酶活性最高时的温度？如何找到酶活性最高时的温度？ 通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，活性最高。活性最高。 那么那么PHPH值不同，对酶的活性有没有影响呢？值不同，对酶的活性有没有影响呢？设计一个实验，来探究设计一个实验，来探究pHpH会影响酶的催化会影响酶的催化效率（活性）？效率（活性）？以上设计缺少对照组。以上设计缺少对照组。 以上设计是否科学？以上设计是否科学？序号项目试管121

11、淀粉酶溶液 1ml1ml2PH NaOH 1ml Hcl 1ml 3可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 4温度 60 60 5斐林试剂 2ml 2ml 6实验现象 1 1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管各加入过氧化氢溶液各加入过氧化氢溶液2mL2mL，振荡，振荡2-3min2-3min试管各加入试管各加入1mL1mL过氧化氢酶溶液过氧化氢酶溶液无明显变化无明显变化加入加入1mL1mL蒸馏水蒸馏水加入加入1mL1mL氢氧化钠氢氧化钠加入加入1mL1mL盐酸盐酸将带火星的卫生香分别放入试管内液面上将带火星的

12、卫生香分别放入试管内液面上方方只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好复燃复燃无明显变化无明显变化过氧化氢溶液过氧化氢溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四五五实验现象实验现象结结 论论无明显变化无明显变化无明显变化无明显变化复燃复燃只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液另取另取3支试管，分别加入等量过氧化氢酶溶液支试管，分别加入等量过氧化氢酶溶液取取1号试管和号试管和一支加有酶溶一支加有酶溶液的试管，各液的试管，各加入加入1 1mL盐酸盐酸取取2

13、号试管和号试管和一支加有酶溶一支加有酶溶液的试管，各液的试管，各加入加入1 1mL蒸馏蒸馏水水取取3号试管和号试管和一支加有酶溶一支加有酶溶液的试管，各液的试管，各加入加入1 1mL氢氧氢氧化钠化钠分别加入相同条件处理的过氧化氢酶分别加入相同条件处理的过氧化氢酶2滴，振荡滴，振荡23min后将点燃的卫生香分别放入试管中后将点燃的卫生香分别放入试管中过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合的在最适合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高空间结构空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的（在过酸过碱的条件下，都会使酶的（ ）遭）遭到破坏到破坏, ,蛋白质（蛋白质（ ），酶失去（），酶失去（ ）。）。活性活性

14、动物体里的酶最适动物体里的酶最适PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之间，之间，（但胃蛋白酶为但胃蛋白酶为1.51.5）植物体里的酶最适植物体里的酶最适PHPH大大多在多在4.5-6.54.5-6.5之间之间变性变性 2、酶具有专一、酶具有专一 性性1、酶具有高效性、酶具有高效性酶的特性3 3、酶的作用条件较温和、酶的作用条件较温和过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。酶永久失活。0OC左右时，酶的活性很低，但酶的结构稳左右时，酶的活性很低，但酶的结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适于在低温（于在低温（ 0-4OC）下保存。）下保存。影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶促反应速率酶促反应