降低化学反应活化能的酶

第五章细胞的能量供应和利用1、人为什么要吃饭？？2、食物进入人体内发生了怎样的变化？？3、这些变化过程在其它生物中有没有呢？？斯帕兰札尼实验？——纯物理过程——化学物质起作用消化实验用金属小笼的目的是什么，能否改为密封金属盒？？推测是胃内的化学物质将肉块分解了。讨论一：金属笼子有什么作用呢？讨论二：是什么物质使肉块消失了？讨论三：怎样才能证明你的推测？排除了鸟胃中的物理性消化胃内的化学物质收集胃内物质，在体外能否分解肉块请思考：细胞作为一个基本的生命系统，只有不断输入能量，才能维持生命活动的有序性。能量的获得和利用必须通过化学反应。细胞代谢——细胞中每时每刻进行的化学反应，统称为细胞代谢。一些化学反应的条件MnO2浓H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH

CH3COOCH2CH3+H2O2KClO32KCl+3O2乙醇醋酸乙酸乙酯

质疑：？

在生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂等。细胞内是否具备这些条件呢？

组成生物体的细胞内外环境是很温和的：常温、常压、水溶液环境、pH接近中性。而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢？酶（二）酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2H2O2酶加热2H2O2Fe3+常温

2H2O2

→2H2O+O2常温下反应加热Fe3+做催化剂过氧化氢酶猪肝研磨液加入试管直接观察酒精灯水浴加热滴加FeCl3溶液实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶

的作用下都可分解成水和氧气。实验目的：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。比较过氧化氢不同条件下的分解实验实验思路：过氧化氢在不同条件下的分解常温90℃H2O2酶FeCl3步骤试管编号说明1234

一

H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生带火星木条结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3鲜肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件自变量因变量无关变量变量对照组实验组对照实验等量性原则单一变量原则等量性原则无关变量人为改变的变量随自变量的变化而变化的变量加热可以促进H2O2分解，提高反应速率，Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解，但H2O2酶的催化效率更高。讨论:提示1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进H2O2的分解，提高反应速率。提示2.不能。提示3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的H2O2酶都能加快H2O2分解的速率。提示4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明H2O2酶比Fe3+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,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，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。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H2O2酶与试管中H2O2分子的接触面积，从而加速H2O2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。4H2O2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：一、观察产生气泡的数目的多少。二、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。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活化能。酶为什么能催化生物化学反应？H2O2(常态)

H2O2(活跃状态)能量加热活化能

加热为什么能加快化学反应？与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能，催化效率更高表在20℃测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化

用Fe3+催化

用过氧化氢酶催化75

43

29

酶在细胞代谢中的作用（1）降低化学反应的活化能（作用原理）（2）只催化反应，提高反应速率，本身在反应前后无变化总结糖

酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？是哪位科学家通过怎样的实验结束了这场争论？得到了什么结论？是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？糖

酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用糖酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？糖酒精+CO2？关于酶本质的探索巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？是谁通过怎样的实验结束了这场争论？得到什么结论？毕希纳（化学家）酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同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

酶是

产生的具有

的

来源酶的本质功能活细胞催化作用※

绝大多数是蛋白质；少数是RNA有机物※酶是一类生物催化剂(具有专一性和高效性)归纳酶的本质及生理功能化学本质绝大多数________少数是_____合成原料合成场所来源生理功能作用原理蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体核仁降低化学反应的活化能生物催化作用活细胞用法：先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数小时，用温水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。考考你！！1.下列各图中,①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。正确的图解是()C2下图是人体某个化学反应的示意图。图中的哪个英文字母代表酶？A3.能够使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶

4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（）A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力CD酶的作用与本质作用：……由酶催化的化学反应，称酶促反应

酶对化学反应的催化效率为酶的活性参与细胞代谢，催化化学反应。三、酶的特性和无机催化剂相比，酶的催化效率大约是其的107～1013倍高效性你在打球或赛跑时，需要大量的能量供应，如果酶的催化效率很低，会发生什么情况呢？资料11、无机催化剂酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。2、蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。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专一性是普遍存在的生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。所以，准确地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。酶的特性

专一性温度对酶活性的影响实验操作内容试管1试管2试管3试管1′试管2′试管3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鲜淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置温度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保温时间5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5混合试管1′试管2′试管3′6保温时间5分钟5分钟5分钟7滴碘液1滴1滴1滴8观察实验现象（是否变蓝）不变蓝变蓝变蓝1、能否使用H2O2酶催化H2O2分解来探究温度对酶活性的影响？2、1和1’，2和2’，3和3’为什么要各自在相同的温度下保温5min后再混合？

3、能否用菲林试剂作鉴定试剂？为什么？酶的催化效率具有高效性，如不先做同温处理，而是先混合后处理（调温），可能出现因调温过程中反应的进行影响实验结果。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温度对酶活性的影响每种酶都有自己的动物：35---40摄氏度植物：40--50摄氏度细菌、真菌：差别较大最适温度在最适温度的两侧，反应速率都比较

较高的温度容易使酶的

遭到破坏，蛋白质变性，而去

。低空间结构活性1号试管过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH＝7pH=12pH＝2将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化探究pH对过氧化氢酶活性的影响在最适合的pH下，酶的活性

最高动物体里的酶最适PH大多在6.5---8.0之间，（但胃蛋白酶为1.5，胰液中的酶为8---9）植物体里的酶最适PH大多在4.5-----6.5之间过酸、过碱的，会使酶的空间结构遭到破坏,蛋白质变性，使酶永久失活。pH对酶活性的影响υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图酶的名称最适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★影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。(底物充足)4、底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化酶促反应速率酶的浓度酶促反应速率底物浓度酶的数量一定2、pH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。

过酸过碱和高温---使酶永久失活低温------------------抑制了酶活性，温度升高又会恢复活性结论：在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。小结：酶的特性酶的高效性酶的专一性酶的作用条件较温和每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍1．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（

）。A．要设置对照组和实验组

B．要遵循单因子变量原则C．无关变量要始终相同且适宜

D．自变量要始终保持相同2．同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是（

）。A．能降低反应的活化能

B．能供给反应物能量C．改变了反应的途径

D．降低反应活化能的作用更显著课堂巩固3．关于活化能，下列说法不正确的是（

）。A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量B．加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行4、同一个体内的各类活细胞所含有的酶（

）

A、种类有差异，数量相同

B、种类有差异，数量不同

C、种类无差异，数量相同

D、种类无差异，数量不同5、在探究pH对酶活性的影响的实验中，温度和pH分别属于(

)A．自变量和因变量

B．无关变量和因变量C．无关变量和自变量

D．因变量和自变量6.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是A.所吃食物不能消化（）B.胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口

7.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（）A.pH不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.小肠中没有蛋白质可被消化CA8.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？（2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料？（）A.化纤B.纯毛C.纯棉D.真丝（4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什么酶