第一节降低化学反应活化能的酶余佳

1、第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶上饶中学 余佳本节聚集：本节聚集：1.1.细胞代谢为什么离不开酶？细胞代谢为什么离不开酶？2.2.酶是什么？酶是什么？3.3.科学家是怎样研究酶的本质的？科学家是怎样研究酶的本质的？一、酶的作用和本质：一、酶的作用和本质： 1.1.酶在细胞代谢中的作用：酶在细胞代谢中的作用：用简单的实验证明酶的催化效率：2 H2O2 2 H2O + O21.1.常温常温 2.2.加热加热 3.FeCl3.FeCl3 3 4.4.加肝液加肝液控制变量与对照实验控制变量与对照实验1 1、自变量：实验中人为改变的变量。、自变量：实验中人为改变的变量。2 2

2、、因变量：随自变量而变化的变量。、因变量：随自变量而变化的变量。3 3、无关变量：除自变量外，实验过程中可能、无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在的一些可变因素，对实验结果造成还会存在的一些可变因素，对实验结果造成影响。影响。4 4、对照实验：除了一个因素以外，其余因素、对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。都保持不变的实验叫做对照实验。5 5、对照实验一般要设置对照组与实验组。、对照实验一般要设置对照组与实验组。 对照原则对照原则: :设计对照实验设计对照实验, ,既要有既要有对照组对照组又要有又要有实验组实验组。 单一变量原则单一变量原则：在对照实验中在

3、对照实验中, ,除了要除了要观察的变量发生变化外观察的变量发生变化外, ,其他变量都应保其他变量都应保持相同。持相同。实验设计原则实验设计原则: :说明：说明：1、加热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；2、FeCl3中的中的Fe3+和新鲜肝脏中的和新鲜肝脏中的过氧化氢酶过氧化氢酶都能都能加快过氧化氢分解的速率；加快过氧化氢分解的速率；3、过氧化氢酶过氧化氢酶比比Fe3+的催化效率的催化效率高高得多；得多； 细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率反应，这些化学反应需要在常温、

4、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。酶凭。酶凭什么能担此大任？什么能担此大任？ 分子从常态转变为容易发生化学反应的分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活跃状态所需要的能量称为（二）、酶在细胞代谢中的作用（二）、酶在细胞代谢中的作用（三）、酶的本质（三）、酶的本质1、酶的发现、酶的发现酶的探究历程酶的探究历程化学本质化学本质合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能作用原理作用原理多数蛋白质少数RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核

5、（真核生物）活细胞都能产生酶生物催化作用显著降低化学反应的活化能酶的本质酶的本质 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNARNA。什么是酶？什么是酶？（三）、酶的本质（三）、酶的本质酶的定义酶的定义一一 细胞代谢细胞代谢二二 设计实验的原则：设计实验的原则： 单一变量原则单一变量原则 设置对照实验原则设置对照实验原则三三 酶的作用酶的作用: : 降低化学反应降低化学反应活化能活化能，提高化学反应速率，提高化学反应速率四四 酶的本质酶的本质: : 绝大多数酶是绝大多数酶是蛋白质蛋白质, ,少数是少数是RNARNA 1、大多数酶在水解过程中，

6、通常能得到多、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（肽，最后能得到氨基酸，这说明（ ） A.大多数酶石油或细胞产生的大多数酶石油或细胞产生的 B.大多数酶是生物催化剂大多数酶是生物催化剂 C.大多数酶的化学本质是蛋白质大多数酶的化学本质是蛋白质 D.大多数酶的基本组成单位是多肽大多数酶的基本组成单位是多肽 2、酶的基本组成单位是（、酶的基本组成单位是（ ） A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或或C练一练练一练CD3.3.关于酶的叙述中关于酶的叙述中, ,正确的是正确的是( ).( ).A A酶只有在生物体内才能起催化作用酶只有在生物体

7、内才能起催化作用 B B酶酶都有消化作用都有消化作用C C酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。D D酶都是在核糖体上合成的酶都是在核糖体上合成的4 4在过氧化氢酶和在过氧化氢酶和FeFe3+3+的催化效率比较的实验中，的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（把肝脏制成研磨液的目的是（ ）。）。A A有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放 B B保护过氧化氢保护过氧化氢酶酶 C C提高过氧化氢酶的活性提高过氧化氢酶的活性 D D以上说法都不正确以上说法都不正确cA作用：作用： 作用本质：作用本质：二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的

8、作用催化作用催化作用降低化学反应的降低化学反应的活化能活化能一一、酶具有高效性、酶具有高效性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事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的的 倍。倍。1 1个过氧化氢酶分子在个过氧化氢酶分子在25 25 条条件下件下1min可催化可催化500万个过氧化氢分子的分解反应。万个过氧化氢分子的分解反应。107 1013酶的高效性保证了细胞内酶的高效性保证了细胞内 化学反应的顺利快速进行化学反应的顺利快速进行 能量供应的稳定能量供应的稳定 酶具有高效性的意义：酶具有高效

9、性的意义：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加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入37.537.5左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min 2号试管中加入号试管中加入2mL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60水浴水浴2min1号试管中加入号试管中加入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地进行，与酶的细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。（是分不开的。（意义意义） 二、酶具

10、有专一性二、酶具有专一性一种或一类一种或一类 专一性专一性 目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种, ,它们它们分别催化不同的化学反应。分别催化不同的化学反应。不同的反不同的反应需要不同的酶来催化。应需要不同的酶来催化。4000三、多样性三、多样性指生物体内具有种类繁多的酶指生物体内具有种类繁多的酶酶的作用条件的温和性酶的作用条件的温和性 能不能设计一个实验，来证明温度会影能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？响酶的活性？探究温度对酶活性的影响探究温度对酶活性的影响实验原理a.淀粉在淀粉酶的作用下会水解为麦芽糖，麦芽糖不会和碘液反应生成蓝色b.温度会影响淀粉酶活性，不同温度下淀粉酶活性

11、不一样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无蓝色出现无蓝色出现1与与1试管混合均匀试管混合均匀蓝色蓝色蓝色蓝色1号号1号号2号号2号号3号号3号号2ml淀淀粉溶液粉溶液2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml淀淀粉溶液粉溶液2ml淀淀粉溶液粉溶液在冰水中水浴在冰水中水浴5min在在60 中水浴中水浴5min在沸水中水浴在沸水中水浴5min2与与2试管混合均匀试管混合均匀3与与3试管混合均匀试管混合均匀五五在在60 中水浴中水浴数分钟数分钟在沸水中水浴在沸水中水浴数分钟数分钟在冰水中水浴在冰水中水浴数分钟数分钟取出试管，分别滴加取出

12、试管，分别滴加2滴碘液，摇匀观察现象滴碘液，摇匀观察现象在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适温度时，酶的活达到最适温度时，酶的活性最高；性最高；超过最适温度时，随着温超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性度的继续升高，酶的活性逐渐下降。逐渐下降。酶活性受温度影响酶活性受温度影响示意图示意图温度过高温度过高会使酶的空间结会使酶的空间结构遭到破坏，使构遭到破坏，使酶永久失酶永久失活活（1）温度）温度人在发高烧时，常常不思饮食，其根人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是（本原因是（ ）A.A.消化道内食物尚未消化消化道内食物

13、尚未消化 B.B.发烧使胃肠蠕动减弱发烧使胃肠蠕动减弱C.C.体内的食物残渣排出受阻体内的食物残渣排出受阻 D.D.高烧使酶的活性减弱高烧使酶的活性减弱D 通过以上实验可以知道，酶在通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，活性最高。最适温度下，活性最高。 那么那么PH值不同，对酶的活性有值不同，对酶的活性有没有影响呢？没有影响呢？你又要动脑筋了！你又要动脑筋了！设计一个实验，来探究设计一个实验，来探究PH会影响会影响酶的催化效率（活性）？酶的催化效率（活性）？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号试管号试管3号试管号试管加入过氧化氢酶加

14、入过氧化氢酶2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pH7pH=12pH2各加入几滴过氧化氢酶溶液，各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后后将点燃的卫生香分别放入试管中将点燃的卫生香分别放入试管中复燃复燃无明显变化无明显变化在一定范围内，随着在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适达到最适pH时，酶的活性时，酶的活性最高；最高；超过最适超过最适pH时，随着时，随着pH的的继续升高，酶的活性逐渐继续升高，酶的活性逐渐下降。下降。过酸、过碱过酸、过碱会使酶的空间会使酶的空间结构遭到破坏，使结构遭到破坏，使酶永

15、久酶永久失活失活酶活性受酶活性受pH影响示意图影响示意图（2）pH酶的名称酶的名称最适最适PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶2 2唾液淀粉酶唾液淀粉酶 7 7胰蛋白酶胰蛋白酶8 8过酸、过碱和高温过酸、过碱和高温-酶永久失活酶永久失活 低温低温-酶活性暂时降低酶活性暂时降低酶的特性：酶的特性：具有高效性具有高效性具有专一性具有专一性作用条件较温和作用条件较温和 要有合适的温度要有合适的温度 要有合适的要有合适的pH总结：总结：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淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响pHpH对过

16、氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响 课堂练习：课堂练习： 1.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A2.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 3.关于酶的特性，下

17、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CD4.4.在测定胃蛋白酶活性时，将溶液在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pHpH由由1010降到降到2 2的过程中，胃蛋白酶的活性的过程中，胃蛋白酶的活性将将( ) ( ) A.A.不断上升不断上升 B.B.没有变化没有变

18、化 C.C.先升后降先升后降 D.D.先降后升先降后升B（1）酶活性酶活性：酶对化学反应的：酶对化学反应的催化效率催化效率（2）主要影响因素：）主要影响因素：温度温度和和pH3. 酶作用条件较温和酶作用条件较温和 过酸、过碱或温度过高都会使酶的空间结构遭到破坏，使过酸、过碱或温度过高都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；酶永久失活；在低温下，酶的活性很低，但不会失活。在低温下，酶的活性很低，但不会失活。 酶所催化的反应叫酶所催化的反应叫酶促反应酶促反应。酶。酶促反应中被酶作用的物质叫做促反应中被酶作用的物质叫做底物底物，经反应生产的物质叫做经反应生产的物质叫做产物产物。酶酶生物生物催化催化

19、剂剂影响酶促反应速率的其它因素：影响酶促反应速率的其它因素：酶的浓度：酶的浓度：的的 情况下，反应速率随情况下，反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。 底物浓度：底物浓度：的情的情 况下，一定浓度范围内，况下，一定浓度范围内， 反应速率随底物浓度的升反应速率随底物浓度的升 高而加快，但达到一定浓高而加快，但达到一定浓 度，反应速率不再变化。度，反应速率不再变化。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酶的的应应用用酶酶作用条件温和（作用条件温和（温度温度、PHPH等）等）特性特性合成场所：合成场所：活细胞活细胞内内功能：功

20、能：催化催化化学反应化学反应本质本质：绝大多数酶是蛋白质，：绝大多数酶是蛋白质，极少数是极少数是RNARNA定义定义1.下下列关于酶的叙述，不正确的是列关于酶的叙述，不正确的是(双选双选) A.细胞内的酶都是在核糖体上合成的细胞内的酶都是在核糖体上合成的 B.酶能降低反应的活化能酶能降低反应的活化能 C.所有的酶都具有专一性所有的酶都具有专一性 D.酶只能在细胞内起催化作用酶只能在细胞内起催化作用.练习练习3.3.催化脂肪酶水解的酶是催化脂肪酶水解的酶是 （ ） A.A.肽酶肽酶 B.B.蛋白酶蛋白酶 C.C.脂肪酶脂肪酶 D.D.淀粉酶淀粉酶4.4.以下四组是影响酶活性的主要因素，正以下四组是影响酶活性的主要因素，正确的是（确的是