第一课时降低化学反应活化能的酶

第一课时降低化学反应活化能的酶第1页，共33页，2023年，2月20日，星期一考点一、酶的作用和本质1、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。是细胞生命活动的基础。思考:细胞代谢的主要场所是

。细胞质基质2、比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理2H2O2

2H2O+O2↑常温

加热Fe3+

H2O2酶第2页，共33页，2023年，2月20日，星期一试管号3%的H2O2溶液

反应条件实验现象

12mL不做处理（常温）22mL90℃左右水浴加热32mL加2滴FeCl3溶液42mL加2滴肝脏研磨液很少不亮较少不亮较多发亮很多燃烧猛烈2号比1号相比：H2O在高温条件下能缓慢分解3号与1号、4号与1号相比：H2O

、FeCl3具有催化作用4号与3号相比：酶的催化作用具有高效性第3页，共33页，2023年，2月20日，星期一3、酶催化作用的实质：①原理：降低酶促反应的活化能活化能：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。b：没有酶a：酶催化ACBAC段：无催化剂的条件下，反应所需要的活化能BC段：酶降低的活化能若将酶催化改成无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将向上移动，即反应需要的活化能要增大第4页，共33页，2023年，2月20日，星期一与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，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注意：加热也使H2O2分解加快的原因是：为过氧化氢分子提供能量第5页，共33页，2023年，2月20日，星期一3、酶的特性酶与无机催化剂的比较相同：不同：都能降低活化能而催化化学反应，提高反应速率，缩短反应时间，但不改变化学平衡点。本身不参与反应，反应前后其本质和数量不变。只能催化已经存在的化学反应。酶的三大特性高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的107---1013倍专一性一种酶只能催化一种或一类化学反应作用条件温和高温、过酸、过碱使酶失活，低温会抑制酶的活性第6页，共33页，2023年，2月20日，星期一

酶是

产生的具有的

来源4、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)不考虑哺乳类成熟的红细胞第7页，共33页，2023年，2月20日，星期一正确说法错误说法化学本质有机物（或多数是蛋白质，少数为RNA）蛋白质合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核核糖体酶的作用酶只具有催化作用具有调节、催化等多种功能对酶知识的错误认识第8页，共33页，2023年，2月20日，星期一正确说法错误说法作用原理降低酶促反应的活化能为酶促反应提供活化能作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内起催化作用来源活细胞内细胞内或细胞外或体外温度影响低温不破坏酶的空间结构，但能抑制酶的活性；高温会破坏酶的空间结构而使酶失活低温和高温都能破坏酶的空间结构，使酶失活第9页，共33页，2023年，2月20日，星期一正确说法错误说法Ph影响过PH会破坏酶的空间结构而使酶失去活性过PH会抑制酶的活性作用结果不改变化学反应的平衡点，也不改变化学反应的方向，酶分子在反应前后量和化学性质不变，也不会被降解改变了化学反应的平衡点，酶分子在催化反应完成后立即被降解第10页，共33页，2023年，2月20日，星期一酶激素来源机体活细胞内分泌腺或具有内分泌功能的细胞，以及某些植物细胞本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA有些是蛋白质，有些是固醇类物质，有些是多肽、氨基酸的衍生物等生理功能催化作用调节作用作用部位细胞内或分泌到细胞外催化特定化学反应随体液传送至相应组织器官，调节生理活动作用于靶细胞相同点含量少、作用大，都是高效能物质第11页，共33页，2023年，2月20日，星期一第12页，共33页，2023年，2月20日，星期一第13页，共33页，2023年，2月20日，星期一自变量：人为改变的变量（要研究的变量）因变量：因（随）自变量的变化而发生变化的变量。无关变量：实验过程可能还会存在一些可变因素，对实验的结果造成影响，这些可变因素为无关变量。对照组：一般来说,是指保持原有状态（未做处理）或已知影响因素所造成结果的一组实验。实验组：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验结果的一组实验。第14页，共33页，2023年，2月20日，星期一考点二、酶特性的实验设计与探究1、验证酶的专一性利用“对比法”，验证酶的专一性的两种方案：自变量设置有两种情况，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。底物+相应酶液另一底物+等量相同酶液自变量：底物+相应酶液相同底物+等量另一种酶液因变量：反应物的种类酶溶液的种类的不同反应物是否被分解第15页，共33页，2023年，2月20日，星期一特别提醒：在该实验中，若反应物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，则适宜选用斐林试剂检测反应物是否被分解，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，即可验证酶的专一性。思考：本实验能否用碘液来检测？因为碘液无法检测蔗糖是否被分解第16页，共33页，2023年，2月20日，星期一2、验证酶的高效性（1）设计思路：利用对比法验证酶高效性的方案：将酶与无机催化剂作比较，得出结论（2）实验设计小、少、慢燃烧大、多、快剧烈燃烧第17页，共33页，2023年，2月20日，星期一变量分析：无机催化剂(FeCl3)和过氧化氢酶底物H2O2的分解速率，可用产生的气泡数目的多少表示加入H2O2的量、实验温度、FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度第18页，共33页，2023年，2月20日，星期一（4）实验的注意事项：①必须用新鲜、刚从活的动物体中取出的肝脏做实验材料。如果肝脏不新鲜，肝细胞内的H2O2酶等有机物就会腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。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滴加FeCl3

溶液、肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3

溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，做出错误的判断。第19页，共33页，2023年，2月20日，星期一3、探究温度对酶活性的影响（1）实验原理：（2）鉴定原理：温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解。滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。思考：能否用斐林试剂？第20页，共33页，2023年，2月20日，星期一试管1234561%淀粉溶液淀粉酶溶液控制温度酶与底物混合保温滴入碘液2ml2ml2ml1ml1ml1ml0℃0℃60℃60℃100℃100℃1和2混合3和4混合5和6混合5min5min5min结果2滴2滴2滴变蓝不变蓝变蓝第21页，共33页，2023年，2月20日，星期一自变量因变量无关变量温度淀粉分解量的多少(用是否出现蓝色及蓝色深浅表示)淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反应时间等第22页，共33页，2023年，2月20日，星期一第23页，共33页，2023年，2月20日，星期一(2)实验设计思路第24页，共33页，2023年，2月20日，星期一序号实验操作内容试管1试管2试管31注入等量的过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸馏水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的3%的过氧化氢溶液2mL2mL2mL4观察实验现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生5将点燃的卫生香插入试管内液面的上方燃烧剧烈燃烧较弱燃烧较弱第25页，共33页，2023年，2月20日，星期一第26页，共33页，2023年，2月20日，星期一1．酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。三、与酶相关的曲线解读第27页，共33页，2023年，2月20日，星期一2、酶专一性的曲线在A反应物中加入酶，反应速率比未加酶时明显加快，说明酶A能催化该反应。在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应或空白对照第28页，共33页，2023年，2月20日，星期一3、影响酶活性的曲线(1)温度和pH①在最适宜的温度或PH条件下，反应速率最大，说明该条件下酶的活性最高。②在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。③过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。第29页，共33页，2023年，2月20日，星期一胃蛋白酶胰蛋白酶反应速度酸性中性碱性淀粉酶不同酶的最适PH值不同最适温度也不同；第30页，共33页，2023年，2月20日，星期一MM的温度时该反应的最适温度N点的PH值是该反应的最适PH反应溶液中PH的变化不会改变酶作用的最适温度，同样，反应溶液中温度的变化也不会改变酶作用的最适PHN第31页，共33页，2023年，2月20日，星期一(2)底物浓度（或酶浓度）与酶促反应（酶活性）的关系曲线酶量一定，其他条件适宜的情况下，在一定范围内随