降低化学反应活化能的酶-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

降低化学反应活化能的酶（二）EnzymeProduct复习旧知酶细胞代谢实质特点意义本质作用机理作用参与细胞中的化学反应细胞生命活动的基础需要酶的参与（催化）催化作用酶催化作用的实质：降低化学反应所需的活化能大多是蛋白质，少数是RNA复习旧知什么是活化能？对照实验各条件使过氧化氢分解加快的本质使分子从常态转变为易发生化学反应的活化状态所需的能量。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自变量因变量无关变量变量对照原则单一变量原则等量原则原则酶的特性酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍。资料1口腔里有唾液淀粉酶，可塞牙缝的肉丝两天后还没被消化。资料2脲酶——只能催化尿素分解。蛋白酶----只能催化蛋白质水解。二肽酶——可以使所有的二肽分解。唾液淀粉酶——只催化淀粉水解。每一种酶只能催化

化学反应。一种或一类资料3人发热时体内消化酶活性降低，导致食欲下降。胃和小肠pH值分别约为2和6.8，若胃蛋白酶到了小肠内，则不能发挥作用。高效性专一性作用条件温和Part1酶的高效性一、酶的高效性探究酶高效性的实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解加FeCl3

加H2O2酶3号和4号对照，说明：与无机催化剂相比，酶具有高效性酶具高效性的意义：保证细胞生命活动的正常进行1、高效性时间产物浓度加酶加无机催化剂不加催化剂平衡点1、高效性abc时间产物浓度a加酶b加无机催化剂c不加催化剂酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点酶的高效性是指酶与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。反应前后酶的性质和数量不变。Part2酶的专一性二、酶的专一性每一种酶只能催化

化学反应。一种或一类1、含义：2、原因：酶的活性部位只能与相应底物分子的空间结构相匹配3、酶具专一性的意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行4、曲线分析：反应速率反应物浓度加酶A加酶B或未加酶说明酶A能催化该反应物发生反应。2、专一性酶-底物

复合物1）锁钥学说：认为整个酶分子的天然构象具有刚性结构，酶表面具有特定的形状。E与S的结合如同一把钥匙对一把锁一样。2）诱导契合学说：酶表面并没有一种与底物互补的固定形状，而只是由于底物的诱导才形成了互补形状,从而有利于底物的结合。。酶酶-底物

复合物底物用

表示；酶用

表示；产物用

表示。这个模型能解释酶的

特性。BAC、D专一性课后练习P85二、酶的专一性酶的作用Theactionofenzymes2、专一性材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂，碘液，水浴锅等方案一酶相同、底物不同①

底物1+酶溶液②

等量底物2+等量相同酶溶液方案二底物相同、酶不同①

底物+酶溶液1②

等量相同底物

+等量酶溶液2设计实验探究酶的专一性淀粉和蔗糖都是非还原性糖，但可被相应酶水解为还原糖蔗糖酶蔗糖→葡萄糖+果糖淀粉酶淀粉→麦芽糖淀粉淀粉酶蔗糖淀粉酶反应不反应酶具有专一性淀粉淀粉淀粉酶蔗糖酶反应不反应底物相同酶不同底物不同酶相同二、酶的专一性方案1：底物不同酶相同2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液淀粉酶2滴，振荡，60℃保温5min加入斐林试剂→振荡→约60℃水浴2min砖红色沉淀无变化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解思考：能否用将斐林试剂换成碘液鉴定此实验的结果？不能，碘液无法鉴定蔗糖是否水解，反应前后均不变蓝。二、酶的专一性方案1：底物不同酶相同2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液淀粉酶2滴，振荡，60℃保温5min加入斐林试剂→振荡→约60℃水浴2min砖红色沉淀无变化淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解思考：本实验自变量、因变量、无关变量分别是？底物种类底物和酶的量、温度、反应时间等底物水解情况二、酶的专一性思路2：底物相同酶不同思考：能否用将碘液换成斐林试剂鉴定此实验的结果？2ml淀粉溶液2ml淀粉溶液2滴淀粉酶溶液2滴蔗糖酶溶液5min后，两只试管加等量碘液不变蓝变蓝淀粉只被淀粉酶催化水解，不能被蔗糖酶催化。可以2、专一性底物浓度反应速率底物A酶A酶B2、专一性底物浓度反应速率底物A酶A酶B底物A+酶A底物A+酶B只有酶A能催化底物A参与的反应，说明酶具有_______专一性Part3酶的作用条件温和三、酶作用条件比较温和酶催化的反应一般在温和条件下进行1、含义：2、原因：大多数酶的化学本质是蛋白质，强酸、强碱、高温等会破坏其空间结构，使酶失去活性4、影响酶活性的主要因素：温度和酸碱度3、酶活性：酶催化特定化学反应的能力。以单位时间内底物减少量或产物生成量表示酶活性大小。三、酶作用条件比较温和实验：探究温度对酶活性的影响原理：材料：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。淀粉酶、淀粉、碘液沸水、冰块、60℃的水3、作用条件温和1)探究温度对淀粉酶活性的影响注①

确定自变量、因变量材料：

淀粉，淀粉酶（工业淀粉酶，最适温度60℃），碘液，斐林试剂，

水浴锅等。②

如何控制温度？先将酶与底物分别于不同温度下保温一段时间后再混合确保混合后的酶促反应在预设温度下进行3、作用条件温和加入0℃保温的淀粉酶2滴蓝色在各自的温度条件下反应约5min各加入两滴碘液振荡不变蓝温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶活性蓝色1)探究温度对淀粉酶活性的影响各加入2mL淀粉溶液1号2号3号0℃保温60℃保温100℃保温加入60℃保温的淀粉酶2滴加入100℃保温的淀粉酶2滴（1）为什么淀粉和淀粉酶溶液分开保温后再混合？防止在达到控制温度前淀粉酶已将淀粉水解问题讨论（2）为何不选斐林试剂鉴定？不能。此实验要严格控温，而斐林试剂反应需水浴加热。(3)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个实验？不能，过氧化氢在不同温度下分解速率有差异，所以温度除了影响酶的活性外也会影响过氧化氢分解速率,不能体现单一变量原则.所以酶适合在

下保存。三、酶作用条件比较温和温度对酶活性的影响曲线解读：一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快最适温度时，酶促反应速率最快AB：B点：BC：超过最适温度，酶促反应速率随温度升高而减慢，直至酶失活。低温、高温对酶活性的影响一样的吗？低温：抑制酶的活性，升温后能恢复活性。高温：使酶的

遭到破坏，导致酶

，甚至永久失活。空间结构变性低温三、酶作用条件比较温和【相关信息】不同生物的最适温度不同动物：35-40℃之间；植物：40-50℃之间；细菌和真菌：差别较大。有的酶最适温度可达70℃三、酶作用条件比较温和【与生活的联系】使用30~40℃温水效果最佳，切勿用60℃以上的热水切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。（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？奶渍和血渍中含较多蛋白质，在蛋白酶的催化作用下可水解成小分子多肽等物质，更易洗掉。（2）为更好除去衣物上的油渍，还可以加入什么酶？脂肪酶酶的作用Theactionofenzymes3、作用条件温和2)探究pH对过氧化氢酶活性的影响注①

确定自变量、因变量材料：

肝脏研磨液，淀粉，淀粉酶，H2O2，HCl，NaOH等②如何设置不同的pH？将酶溶液的pH调至实验要求的pH后再让反应物与酶接触，不宜在未达到预设pH前，让反应物与酶接触。酶的作用Theactionofenzymes3、作用条件温和2)探究pH对过氧化氢酶活性的影响各加入3%过氧化氢2mL几乎无气泡反应约5min，记录气泡产生情况较多气泡几乎无气泡各加入肝脏研磨液2滴1号2号3号加蒸馏水1mL等量的5%HCl等量的5%NaOH过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高③为什么选肝脏研磨液，而不选淀粉酶？酸性条件下淀粉会分解注三、酶作用条件比较温和pH对酶活性的影响曲线解读：过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗？过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活pH反应速率最适pHABC一定pH范围内，酶促反应速率随pH升高而加快在最适pH时，酶促反应速率最快AB：B点：BC：超过最适pH后，酶促反应速率随pH升高而减慢，直至酶失活。三、酶作用条件比较温和一般来说，酶的最适pH:动物：在6.5-8.0之间；植物：在4.5-6.5之间；细菌和真菌：差别较大。口腔中的唾液淀粉酶到达胃，或者胃蛋白酶到达小肠后还有活性么？无pH≈6.8pH≈1.5pH≈8三、酶作用条件比较温和酶浓度、底物浓度、金属离子、酶的激活剂、抑制剂等也会影响酶促反应速率温度、PH的综合影响影响酶促反应速率的因素Factorsaffectingtherateofenzymaticreaction

在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。酶浓度[E]反应速率底物充足①

酶浓度影响酶促反应速率的因素Factorsaffectingtherateofenzymaticreaction①

酶浓度a底物有限bcab限制因素N酶