降低化学反应活化能的酶

关于降低化学反应活化能的酶第1页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六第1节降低化学反应活化能的酶第2页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六问题探讨第3页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六1.为何要将肉块放在笼子里？用排除了胃对肉块的物理性消化2.对肉起消化作用的是什么物质？

酶3.进行肉类消化的过程的条件是怎样的？极温和的，即常温常压下4.在实验室里，能否也让肉块分解？能的话需要怎样的条件？能。但要在高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件下才能进行。第4页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六一.

酶的作用和本质细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。（一）酶在细胞代谢中的作用比较过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢酶有害H2O2→→→→FeCl3H2O+O2第5页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六控制变量与对照实验：自变量：实验中

的变量。因变量：随

而变化的变量。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些

，对

造成影响。实验设计的基本原则：对照性原则；单因子变量原则；等量性原则；科学性原则对照实验：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。对照实验一般要设置对照组与实验组。

人为控制改变自变量实验结果可变因素第6页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六比较过氧化氢在不同条件下的分解试管编号1234每支试管加过氧化氢溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液不处理结果第二步第一步2ml实验步骤第7页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六步骤试管编号说明1234一二

观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件自变量因变量无关变量变量

H2O2

浓度剂量剂量气泡产生带火星的木条对照实验对照组实验组实验实验步骤：第8页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六(1)与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？

2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

(2)在细胞中，能通过加热来提高反应速率吗？不能(3)3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？在一定催化剂和较温和的条件下，过氧化氢就可以被分解。(4)3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？

4号试管中的反应速率快，可以说明，与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢的催化效率要高出很多(5)这个实验为什么要选择新鲜的肝脏？为什么要研磨？因为过氧化氢酶是蛋白质，放置久了会受到细菌的作用，使组织中的酶分子数量减少或活性降低。研磨目的是使细胞内的过氧化氢酶充分释放出来，加大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积，加速分解。(6)滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？不能。否则滴入的氯化铁溶液中因含有少量肝脏研磨液而影响实验结果的准确性

第9页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？2号试管，加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？FeCl3中的Fe3+

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，3）3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多，试一试对现象的分析第10页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六实验的注意事项：

1必须用新鲜肝脏做实验材料。2实验使用肝脏的研磨液,加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。3不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。4过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。5观察产生氧气多少的途径：

A、观察产生气泡的数目的多少。

B、用无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火焰的卫生香复燃。第11页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六问题质疑：？1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能分解？加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。

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化能第12页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六（一）酶在细胞代谢中的作用

正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：加热：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能第13页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六活化能:

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。第14页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六能量反应过程酶使活化能降低没有酶催化有酶的催化第15页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六曲线解读酶只缩短到达化学平衡的时间，但不改变化学反应的平衡点生成物产量只与反应物的量有关第16页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六2.酶的本质阅读教材P81页,关于酶本质的探索第17页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六酶的本质巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞,他的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李比希的观点呢?第18页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六

巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。巴是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李是化学家，倾向于从化学角度考虑问题。第19页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六毕希纳实验示意图,从中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?酶的本质

酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。第20页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？萨姆纳脲酶是蛋白质切赫奥特曼少数RNA也具有生物催化作用第21页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六请思考:1.萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质,并因此获得诺贝尔奖.你认为他成功的主要原因是什么?（正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。）2.请给酶下一个较完整的定义.酶是由活细胞产生具有催化作用的有机物第22页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳VS其他科学家切赫和奥特曼发酵与死细胞中的物质有关发酵与活细胞有关

死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵脲酶是蛋白质胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质少数酶是RNA五、酶及其本质的发现过程第23页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六小结：关于酶本质的探索⑴巴斯德以前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。⑵巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的物质在起作用。⑶李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能起作用。⑷比希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞裂解后继续起催化作用。就像在活酵母细胞中一样。⑸萨姆纳：提取脲酶并确定其为蛋白质。⑹奥特曼：少数RNA也是酶。⑺目前已有发现DNA具有催化活性的报道。第24页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六酶的本质大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA酶的活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物第25页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六二、酶的特性（一）酶具有高效性

比无机催化剂的效率高107~1013倍。第26页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六步骤试管1试管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鲜淀粉酶溶液，振荡，60℃水浴保温5min32ml斐林试剂，边加边轻轻振荡4水浴煮沸1min结果出现砖红色沉淀无砖红色沉淀酶的特性

专一性第27页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六（二）酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如淀粉酶只能催化淀粉分解成麦芽糖，而不能分解蔗糖第28页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六第29页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六第30页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六第31页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度0最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图一般地，动物体内的酶最适温度在35~40℃之间；植物体内的酶最适温度在40~50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。温度对酶活性的影响第32页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六试管编号处理C1C2C3C4C5加入新鲜淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升加入缓冲液调节PH值更酸酸7碱更碱加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升2毫升振荡试管后，在60℃恒温水浴中静置1min加入配好的斐林试剂1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升轻轻振荡试管，煮沸1min结果（颜色）结论pH对酶活性的影响第33页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六①本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。②本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉分解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。第34页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六反应溶液pH会对酶的活性有影响υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图一般地，动物体内的酶最适pH在6.5~8.0之间；植物体内的酶最适温度在4.5~6.5之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。pH对酶活性的影响第35页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六酶的名称最适PH过氧化氢酶（肝）6.8唾液淀粉酶

6.8脂肪酶

8.3胰蛋白酶8.0~9.0胃蛋白酶

1.5~2.2pH对酶活性的影响第36页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六

1、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？

防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响实验效果。问题讨论

2、pH对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸？为什么？

不能，这样可能在改变溶液pH之前淀粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。第37页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六（三）酶的作用条件较温和娇气的酶酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。

第38页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六（三）影响酶活性的条件

1.温度最适温度最适PH2.PH值温度速度速度PH（1）动物的最适温度在35℃~40℃之间；植物的是40℃~50℃（2）动物的最适PH在6.5~8.0之间；植物的是4.5~6.5℃第39页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六酶活性受温度影响示意图最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受pH值影响示意图低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？抑制失活失活失活第40页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六影响酶促反应速率的因素？？？1、温度、pH2、底物浓度3、酶浓度4、生成物浓度5、激活剂和抑制剂第41页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六2.底物浓度

酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量的限制。第42页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六3.酶浓度

在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。

第43页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六4.生成物浓度

在生成物浓度较低时，反应速率随反应时间能较长时间保持不变，在生成物浓度较高时，反应速率会明显下降底物（生成物）浓度反应速率第44页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六5.激活剂和抑制剂

激活剂：酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能

增加酶的活性，称为酶的激活剂；

抑制剂：另一些物质则降低酶的活性，称为抑制剂。

很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且常具有特异性（值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂，而在高浓度时则成为该酶的抑制剂，NaCl是唾液淀粉酶的激活剂，但NaCl浓度到1/3饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性）。第45页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六1、酶的特性（1）酶具有高效性（2）酶具有专一性（3）酶的作用条件较温和温度影响酶的活性PH值影响酶的活性2、对照性实验设计原则

（1）单因子变量原则（2）对照性原则（3）等量原则课堂小结第46页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，星期六酶催化反应的机制（底物-酶结合）第47页，共50页，2022年，5月20日，12点48分，