第一节 降低化学反应活化能的酶

第一节降低化学反应活化能的酶第1页，课件共55页，创作于2023年2月学习目标1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。重点、难点1、重点：酶的作用、本质和特性。2、难点：⑴酶降低化学反应活化能的原理。⑵控制变量的科学方法学法指导：⑴联系化学无机催化剂的知识，理解酶的作用。⑵通过实验、资料分析得出酶的本质和三大特性。（3）利用教材中形象直观的图解和文学说明，明确催化剂可降低化学反应的活化能。第2页，课件共55页，创作于2023年2月1、酶在细胞代谢中的作用细胞中每时每刻都进行着的化学反应统称为细胞代谢。（细胞代谢不仅获得能量，也需要消耗能量。）（1）.什么是细胞代谢？一、酶的作用和本质（2）.酶在细胞代谢中有什么作用？第3页，课件共55页，创作于2023年2月第4页，课件共55页，创作于2023年2月从实验与动画可以看出：要使常态分子激活，可使用下列方法：加热：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能同无机催化相比，酶降低化学反应的活化能的能力更显著，因而催化效率更高。所以，酶在细胞代谢中的催化作用是：显著降低化学反应的活化能。什么是活化能？

细胞中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化能.第5页，课件共55页，创作于2023年2月酶的作用举例：在叶绿体在线粒体

在核糖体6CO2+12H2O+能量氧气酶C6H12O6+6H2OC6H12O6+O2光能

酶CO2+H2O酶缩合脱水多肽氨基酸酶是什么？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。第6页，课件共55页，创作于2023年2月阅读P81-82页资料分析（关于酶本质的探索）1、巴斯德和李比希各有什么观点？2、从毕希纳的实验可以得出什么结论？3、萨姆纳用了9年才证明脲酶是蛋白质，并获诺贝尔化学奖，你认为他成功的主要原因是什么？4、切赫与奥特曼又发现了什么？5、请给酶下一个较完整的定义。思考与讨论下列问题，并尝试用网络的形式写下来：2、酶的本质第7页，课件共55页，创作于2023年2月巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发生在整个细胞的生命活动中引起发酵的是细胞中的某些物质，但只有在细胞外才能发挥作用毕希纳酵母细胞中的某物质不仅在活细胞中起作用，在细胞外也能继续起催化作用萨姆纳李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶是蛋白质（成功的主要原因是将酶提纯出来）

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是具有催化功能的RNA。第8页，课件共55页，创作于2023年2月

酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是具有催化功能的RNA。即时巩固与讨论下列问题：1、所有的活细胞都能产生酶，对吗？2、酶离开了活细胞还能发挥作用吗？3、在化学反应前后，酶本身的化学性质和数量会发生变化吗？4、所有酶都是蛋白质吗？酶的合成场所在哪里？来源化学本质降低化学反应的活化能酶的定义（从来源、本质两方面去理解）消化酶的化学本质都是蛋白质生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。第9页，课件共55页，创作于2023年2月

二、酶的特性第10页，课件共55页，创作于2023年2月

高效性酶的特性1酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。问题1：酶与无机催化剂相比，它们的催化效率有什么区别？由此可以看出酶具有什么特性？举例说明：如Fe3+与H202酶对H202的分解第11页，课件共55页，创作于2023年2月问题2：实验说明酶具有什么特性？即：一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的特性2专一性.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验酶的作用条件较温和酶的特性3：第12页，课件共55页，创作于2023年2月

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，有的酶最适温度达70℃。影响酶活性的作用条件有那些？适宜温度：在一定温度范围内，酶活性随温度升高而升高；超过了最适温度时，则会随温度的升高而降低，甚至会丧失活性。最适温度：酶促反应速率最快时的环境温度称为最适温度。0最适温度t/℃υ/mmol.s-1举例1.温度对酶活性的影响温度、PH、底物、酶的浓度第13页，课件共55页，创作于2023年2月υ/mmol.s-1最适pH0pH

一般地，动物体内的酶最适pH在6.5－8.0之间；但是胃蛋白酶的最适pH为1.5;口腔PH为6.8；小肠PH在7.2—7.3之间。植物体内的酶最适pH在4.5－6.5之间；举例2.PH对酶活性的影响适宜PH：在一定PH范围内，酶活性随PH升高而升高；超过了最适PH时，则会随PH的升高而降低。PH过低或过高都会丧失活性。最适PH：酶促反应速率最快时的环境pH称为最适pH。第14页，课件共55页，创作于2023年2月最高降低空间结构

(1)在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性________。

(2)温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显__________。

(3)过酸、过碱或温度过高，酶的______________会遭到破坏，使酶永久失活。酶的作用条件较温和低温虽然使酶活性明显下降，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜温度下其活性可以恢复。酶适于在0－4℃保存。第15页，课件共55页，创作于2023年2月※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。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量一定2、pH第16页，课件共55页，创作于2023年2月【酶的知识归纳】1、生物的催化剂——酶

酶的作用：显著降低化学反应的活化能，使催化效率更高

酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

酶的特性：①酶具有高效性②酶具有高度的专一性③酶的作用条件较温和（即：过酸、过碱、温度过高都会使酶失活）2、生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。第17页，课件共55页，创作于2023年2月1、人发烧时，没有食欲，原因是什么？2、唾液淀粉酶随食物进入胃内，能否继续将分解淀粉？其原因是什么？温度过高导致消化酶的活性降低不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸的条件下失去活性，并会被胃蛋白酶分解。典例分析：第18页，课件共55页，创作于2023年2月3、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将（）。A.不断上升B.没有变化C.先升后降D.先降后升4、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一个容器内，调整pH至2.0，保存于37℃的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是（）。A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水BA第19页，课件共55页，创作于2023年2月5、下列关于酶的叙述中正确的一项是（）。①酶是活细胞产生的；②酶都有消化功能；③酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶；④酶能够降低化学反应活化能，具有专一性、高效性；⑤酶促反应与外界条件无关；⑥淀粉酶能促进淀粉水解；⑦酶只有在生物体内才起催化作用A.①②③B.①②④⑤C.①②④⑥D.①④⑥6

、同一个体内各类活细胞所含的酶（）。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，数是不同BD第20页，课件共55页，创作于2023年2月7、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？8、胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服的原因？BD脂肪酶胰岛素是蛋白质，若口服会被消化酶分解第21页，课件共55页，创作于2023年2月9.分析下列实验，回答问题：（1）试管内容物变成蓝色的是（）

A、1、2、3B、2、3、4C、3、4、5D、2、4、5（2）通过上述实验中的1和2号试管比较，说明的问题是()A、酶具有催化性B、酶具有专一性C、酶具有高效性D、酶是有机物（3）通过上述实验中的1和3号试管比较，说明的问题是()A、酶具有催化性B、酶具有专一性C、酶具有高效性D、酶具有稳定性试管号试管内容物条件检测12mL浆糊十2mL纯唾液37℃10min3滴碘液22mL浆糊十2mL清水37℃10min3滴碘液32mL浆糊十2mL稀释10倍的唾液37℃10min3滴碘液42mL浆糊十2mL纯唾液95℃10min3滴碘液52mL浆糊十2mL纯唾液+2滴浓HCl37℃10min3滴碘液DAC第22页，课件共55页，创作于2023年2月酶的应用第23页，课件共55页，创作于2023年2月

有关的实验和探究学会控制自变量的科学方法，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。学会探究实验的实验设计第24页，课件共55页，创作于2023年2月1、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶加入试管直接观察酒精灯加热滴加FeCl3溶液实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶作用的高效性。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。猪肝研磨液（过氧化氢酶）动画方法步骤：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验2H2O2

2H2O+O2高温/Fe3＋/过氧化氢酶第25页，课件共55页，创作于2023年2月

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验

(1)实验说明，过氧化氢酶和____________的催化效率不同，一般来说，酶的催化效率是无机催化剂的________倍，酶的催化作用具有__________的特点。

(2)这个实验所用的酶是取自________的研磨液。

(3)实验的自变量是__________，因变量是__________。FeCl3肝脏催化剂催化效率107～1013高效性第26页，课件共55页，创作于2023年2月※实验设计原则1、对照原则2、单一变量原则第27页，课件共55页，创作于2023年2月酶的特性

高效性第28页，课件共55页，创作于2023年2月步骤试管编号说明1234一二

结果结论“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃3.5%FeCl320%肝脏研磨液2滴蒸馏水2滴蒸馏水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卫生香燃烧对照实验对照组实验组第29页，课件共55页，创作于2023年2月提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（温度/pH会影响酶的活性吗？）（温度/pH会影响酶的活性）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）科学探究步骤影响酶活性的条件验证温度和pH对酶活性的影响的实验第30页，课件共55页，创作于2023年2月1.温度对酶活性的影响1233％可溶性淀粉2ml2ml2ml温度

2％淀粉酶

碘液颜色结论冰水中60℃水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合，放置各自温度反应5min变蓝变蓝不变蓝淀粉酶在60℃中活性最强自变量因变量能否用斐林试剂作为检测试剂？第31页，课件共55页，创作于2023年2月2.pH对酶活性的影响1232％淀粉酶1ml1ml1mlpH3％可溶性淀粉

斐林试剂颜色结论蒸馏水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL2ml2ml2ml2mL摇匀混合，放置在60℃水浴中反应5min砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀淀粉酶在中性条件中活性最强2mL2mL摇匀混合，沸水浴1min自变量因变量能否用碘液作为检测试剂？第32页，课件共55页，创作于2023年2月pH对酶活性的影响第33页，课件共55页，创作于2023年2月试管编号12345加入物质适量唾 液锈铁钉生土豆片熟土豆片生土豆块＋ 稀盐酸实验结果

几乎无气泡少量气泡大量气泡

几乎无气泡

几乎无气泡

【例1】取经过编号的5支试管分别加入2mL0.5mol/L过氧化氢溶液，进行如下实验，根据实验内容，下列说法正确的是()A.说明酶具有高效性的是3号和4号试管B．1号和3号对照不能说明酶有专一性C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系D．3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响【答案】D第34页，课件共55页，创作于2023年2月第35页，课件共55页，创作于2023年2月

【变式训练1】(双选)在证明酶的催化作用受温度影响的实验时，有学生取两支试管将淀粉溶液与唾液混合后，分别将试管放在冰水、沸水中5min后，分别加入3滴碘液，结果两支试管都变蓝，证明酶的催化作用需要适宜的温度。此实验的不足之处是(

)A．酶与淀粉不能在设置各自温度之前接触B．缺少温度为37℃的对照实验C．这两支试管都不应变蓝D．不能用碘液检验是否存在淀粉【答案】AB第36页，课件共55页，创作于2023年2月

【解析】如果将淀粉溶液与唾液混合，淀粉将立即在酶的催化作用下水解。此时再分别将试管放在冰水、沸水中时，淀粉已经水解，实验结果误差较大，这两支试管可能都不变蓝；能用碘液检验是否存在淀粉；证明酶的催化作用受温度影响的实验时，应该设计温度为37℃的对照实验。第37页，课件共55页，创作于2023年2月【例2】下列各项关于酶的叙述中正确的一项是(）

A．酶是活细胞产生的，必须在活细胞内发挥作用 B．酶可以降低化学反应的活化能 C．酶的催化效率很高，不受酸碱度影响 D．酶都是蛋白质【名师点拨】酶是活细胞产生的，可以在细胞外发挥作用，如唾液淀粉酶；酶的活性受酸碱度影响；多数酶是蛋白质，少数是RNA。【答案】B【变式训练2】人的血液中一个碳酸酐酶分子每分钟可催化分解19000万个碳酸分子。这说明酶具有(） A．多样性B．专一性C．可控性D．高效性【答案】D第38页，课件共55页，创作于2023年2月A．有利于过氧化氢酶的释放B．保护过氧化氢酶C．提高过氧化氢酶的活性D．以上说法都不对

【名师点拨】过氧化氢酶位于肝细胞内。实验中，把肝脏制成研磨液的目的是有利于过氧化氢酶的释放，和反应物接触，起到催化作用。【答案】A

对于实验中的操作步骤和要求一定要明白为什么这样做，其目的是什么？这就是基本实验技能，也是考试的一个必考项目。第39页，课件共55页，创作于2023年2月序号处理方法观察结果1常温下自然分解氧气泡少而小2

常温下加入Fe3＋氧气泡稍多而小3常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液氧气泡少而小

【变式训练3】为了认识酶作用的特性，以20%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应结论。在下列有关结论的描述中，从表中得不到实验依据的一项是()A.从催化反应条件看，酶有温和性B．从催化活性看，酶变性后就失活C.从催化底物范围看，酶有专一性D．从催化反应效率看，酶有高效性【答案】C第40页，课件共55页，创作于2023年2月第41页，课件共55页，创作于2023年2月试管编号①②③④⑤⑥2mL3%淀粉溶液＋＋＋－－－2mL3%蔗糖溶液－－－＋＋＋1mL2%新鲜淀粉酶溶液＋＋＋＋＋＋反应温度/℃4060804060802mL斐林试剂＋＋＋＋＋＋砖红色深浅*＋＋＋＋＋＋－－－

【例4】下表是“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”的实验设计及结果。根据实验结果，以下结论正确的是(）注：“＋”表示有；“－”表示无。*此行“＋”的多少代表颜色深浅A．蔗糖被水解成非还原糖B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖C．淀粉酶活性在40℃比60℃高D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性【答案】B第42页，课件共55页，创作于2023年2月

【名师点拨】淀粉酶不能水解蔗糖，AD选项错；①②③号试管中的生成物能与斐林试剂生成砖红色沉淀，说明淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖，B选项正确；②号试管的砖红色比①试管的深，说明淀粉酶活性在60℃比40℃高，C选项错。第43页，课件共55页，创作于2023年2月

【变式训练4】在探究影响酶活性试验中，如果要探究不同的温度对酶活性的影响时，温度和pH分别属于(）A．自变量和应变量C．自变量和无关变量

B．因变量和无关变量D．自变量和对照变量

【解析】人为改变的变量为自变量，随着自变量的变化而变化的变量为因变量，其余为无关变量。如果要探究不同的温度对酶活性的影响时，温度和pH值分别属于自变量和无关变量。

【答案】C第44页，课件共55页，创作于2023年2月1．酶具有极强的催化功能，其原因是()

A．增大了反应的接触面 B．降低了底物分子的活化能 C．提高了反应物的活化能 D．降低了底物的自由能

【解析】活化能是指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；酶具有极强的催化功能的原因是显著降低了底物分子的活化能，使得化学反应较容易进行。

【答案】B第45页，课件共55页，创作于2023年2月

2．(2012年中山期末统考)下列选项中，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。能正确表示三者关系的是()

【解析】酶在细胞代谢中的作用是降低化学反应的活化能，使反应比较容易进行。曲线②的峰点表示没有酶催化的活化能，曲线①的峰点表示有酶催化的活化能，两者间的差值表示酶降低的活化能。【答案】C第46页，课件共55页，创作于2023年2月3．在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应是(）A．产生气泡B．溶液呈紫色C．溶液呈蓝色D．产生砖红色沉淀4．以下关于酶的叙述中，正确的是(）A．酶的基本组成单位是肽链B．酶只能在细胞内合成并在细胞内发挥作用C．酶的活性随温度升高而升高D．大多数酶在pH值等于7左右时活性最高【答案】D【答案】B第47页，课件共55页，创作于2023年2月

【解析】绝大多数酶是蛋白质，基本组成单位是氨基酸；酶既能在细胞内合成并在细胞内发挥作用，也可以分泌到细胞外发挥作用，比如消化酶；在一定范围内，酶的活性随温度升高而升高，但是超过一定范围时，酶的活性随温度升高而降低甚至失活；大多数酶在pH值等于7左右时活性最高，但是也有特殊的现象，比如胃蛋白酶的最适pH为1.5。第48页，课件共55页，创作于2023年2月5．探究温度对酶活性的影响的实验中，最合理的步骤是（）①取3支试管编号，各注入2mL淀粉液；另取3支试管编号，各注入1mL新