降低化学反应活化能的酶一

关于降低化学反应活化能的酶一第一页，共五十七页，编辑于2023年，星期四第1节降低化学反应活化能的酶本节聚焦：1.酶在细胞代谢中的作用2.酶的化学本质3.酶在起作用时的特征第二页，共五十七页，编辑于2023年，星期四细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，所有这些有序的化学反应统称为细胞代谢一、细胞代谢（新陈代谢）第三页，共五十七页，编辑于2023年，星期四叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶线粒体:

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶核糖体：

氨基酸

多肽酶脱水缩合细胞代谢是细胞生命活动的基础。对于细胞来说，能量的获得、利用和物质的转化都必须通过化学反应来实现。第四页，共五十七页，编辑于2023年，星期四2H2O2

2H2O+O2高温/Fe3＋/过氧化氢酶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。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。实验实验目的：实验原理：二、酶在细胞代谢中的作用

1.比较过氧化氢在不同条件下的分解第五页，共五十七页，编辑于2023年，星期四无关变量自变量试管编号1234第一步每支试管加2mlH2O2

溶液第二步不处理（常温）90℃水浴加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液实验现象实验结论2-3min分钟后，将点燃的卫生香放在液面的上方单一变量原则对照实验对照组实验组无关变量自变量因变量第六页，共五十七页，编辑于2023年，星期四①科学性原则实验设计遵循原则：④简便可行性原则③设计对照原则②单一变量原则⑤可重复性原则第七页，共五十七页，编辑于2023年，星期四注意问题：实验时要选用新鲜的肝脏肝脏要制成研磨液滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不可共用同一个吸管第八页，共五十七页，编辑于2023年，星期四结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的107~1013倍。因此，酶具有高效性思考：为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？第九页，共五十七页，编辑于2023年，星期四能量H2O2(常态)

H2O2(活跃状态)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的能量称为活化能。2.活化能第十页，共五十七页，编辑于2023年，星期四活化能：

在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”在一定温度下，1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能。单位J/mol第十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期四1molH2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75KJ的热量，这75KJ就是每molH2O2的活化能。但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46KJ的热量。第十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期四酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。第十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期四第十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期四从动画中我们可以看出，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢能在温和条件下快速进行。酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要，为什么？第十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期四同无机催化剂相比较有哪些相同点？生成物量时间加入酶无机催化剂未加酶0只改变化学反应的速率，加速化学反应的进行，而不改变化学反应的平衡点反应前后本身的质量和性质不变只催化已经存在的化学反应都可以在生物体外发挥作用第十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期四2.本质：绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。三、酶的本质1.定义：活细胞产生的具有催化作用的有机物。酶、激素和蛋白质的区别？第十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期四发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用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发挥作用巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德毕希纳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萨姆纳酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能第十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期四四、酶的特性1.高效性：催化效率很高，大大提高反应速率。2.专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。3.作用条件较温和第十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期四每一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶具有专一性例子：酶具有专一性的意义：使细胞代谢有条不紊的进行一种H2O2酶：H2O2脲酶：尿素淀粉酶：淀粉一类蛋白酶：蛋白质→多肽肽酶：多肽→氨基酸0或酶B反应速率反应物A浓度酶A未加酶酶达到饱和第二十页，共五十七页，编辑于2023年，星期四1号试管2号试管实验步骤一二三

实验现象

结论加入2滴淀粉酶，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min加入2mL淀粉溶液无变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用第二十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期四

从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？酶活性：酶对化学反应的催化效率。第二十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期四探究温度对淀粉酶活性的影响淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论1号试管2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液蓝色保持0℃冰水中反应约5min加热至100℃，反应约5min加热至60℃，反应约5min各加入两滴碘液振荡无明显现象蓝色只有在一定温度下酶的催化效率最好本实验设计合理吗?第二十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期四淀粉溶液1号试管2号试管3号试管实验步骤一二三四五实验现象结论各加入2mL淀粉溶液另取3支试管，分别加入等量淀粉酶溶液取1号试管和一支加有酶溶液的试管，放在60℃左右的水浴中加热5min取2号试管和一支加有酶溶液的试管，在0℃冰水保持5min取3号试管和一支加有酶溶液的试管，放在100℃中水浴加热5min给１、２、３号试管分别加入对应的淀粉酶溶液2滴，振荡保温5min３支试管各加入两滴碘液，振荡观察。无明显变化蓝色蓝色只有在适合的温度下酶的催化效率最高第二十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期四

在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。较高的温度容易使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。在最适温度的两侧，反应速率都比较低。

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。第二十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期四

实验过程中先加酶再调控温度同样能说明温度对酶活性的影响，正确吗？改用斐林试剂检测有可以吗？为什么？错误，因为酶的催化效率高，加酶后再做变量（温度）的调控，底物已经被催化分解一部分了。不行，因为斐林试剂检测过程中要加热，而本实验中的变量是温度。第二十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期四H2O2溶液1号试管2号试管3号试管实验步骤一二三四现象结论探究pH对过氧化氢酶活性的影响加入过氧化氢酶2滴滴加2滴盐酸滴加2滴蒸馏水滴加2滴NaOH试管各加入2mLH2O2溶液2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中无明显变化复燃无明显变化只有在适合的pH下酶的催化效率最高第二十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期四

在最适宜PH下，酶的活性最高，PH偏高或偏低酶的活性都会明显降低。在过酸过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。反应溶液pH会对酶的活性有影响。第二十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期四高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？

不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。第二十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期四（1）温度（2）PH值★影响酶促反应的因素：（3）酶的浓度（4）底物浓度（5）抑制剂和激活剂第三十页，共五十七页，编辑于2023年，星期四低温：抑制高温：失活过酸：失活过碱：失活(1)温度

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。(2)pH第三十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期四反应速率随酶浓度的升高而加快。酶促反应速率酶的浓度(3)酶的浓度：酶的浓度(a)酶的浓度(2a)生成物的量时间第三十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期四在一定浓度范围内，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。(a)酶促反应速率底物浓度酶量一定(2a)(4)底物浓度：生成物的量时间底物浓度(v)底物浓度(2v)第三十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期四本节总结细胞代谢酶的作用酶的本质酶的特性影响酶促反应的因素第三十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期四习题巩固下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。ABC反应速率反应物浓度（1）请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随着反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。第三十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期四习题巩固下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。ABC反应速率反应物浓度（2）如果在A点时温度升高10℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。

如果在A点时温度升高10℃，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。第三十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期四习题巩固下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。ABC反应速率反应物浓度（3）如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画出相应的曲线。

该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。第三十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期四1、胃蛋白酶的最适温度为37℃，在测定其活性时，将溶液从0℃→37℃过程中，胃蛋白酶的活性将()；将溶液从100℃→37℃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.不断下降BA巩固练习第三十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期四2、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，能够得出相应的结论。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()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B

A.从催化反应效率看，酶有高效性B.从催化底物范围看，酶有专一性C.从催化反应条件看，酶有温和性D.从催化活性看，酶变性后就失活第三十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期四3.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4.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CA第四十页，共五十七页，编辑于2023年，星期四5.在过氧氢酶和Fe3+的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（双选）（）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．增大酶与反应底物的接触机会AD第四十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期四6.酶具有极强的催化功能，最根本的原因是（）①增加了反应物之间的接触②降低了反应物分子的活化能③提高了反应物分子的活化能④降低了反应物分子的自由能⑤本身的数量和性质不改变，可反复利用

A.①④B.②③C.④⑤D.②⑤D第四十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期四7.20世纪80年代，T.R.Cech在研究四膜虫时，发现其rRNA前体加工除去某些的过程中发生“剪接反应”，该反应是在仅有RNA没有任何蛋白质参与的情况下完成的。下列推论最合理的是（）Ａ．该反应不需要酶的催化Ｂ．四膜虫体内的这种RNA具有酶的特性Ｃ．所有蛋白质和RNA都是酶Ｄ．有的DNA也可能是酶B第四十三页，共五十七页，编辑于2023年，星期四8.下列有关酶的叙述中，正确的结论有（）①产生酶的细胞都有分泌功能②酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸③酶是生物催化剂④生长激素与呼吸酶可来自于同一个细胞⑤能降低化学反应的活化能A.①②③⑤B.①③⑤C.②③④⑤D.②③④C第四十四页，共五十七页，编辑于2023年，星期四结束第四十五页，共五十七页，编辑于2023年，星期四科学探究的程序设计实验提出问题作出假设进行实验分析结果得出结论其中实验是实施探究的重要方式。表达交流预测实验结果第四十六页，共五十七页，编辑于2023年，星期四探究性实验探究性实验的实验结果未知，实验的操作步骤按实验的假设进行设计。进行实验前要预期（测）实验结果，进行实验后得到实验结果，通过与预期实验结果的比较，确定实验假设是否成立，得到实验结论。探究“光的有无对种子萌发的影响”第四十七页，共五十七页，编辑于2023年，星期四验证性实验的实验结果已经确定。进行实验时若操作无误，实验结果应是已知且唯一的，题干一般要求对预期的结果做出解释及得出实验结论。验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”验证性实验第四十八页，共五十七页，编辑于2023年，星期四温度：一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。

大多数酶，在30-40℃范围内显示最高活性。低温不会使酶失去活性，低温时酶活性降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增强。高温可导致酶失去活性，绝大多数酶在70℃以上，其空间结构即被破坏。

热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。

第四十九页，共五十七页，编辑于2023年，星期四酶的名称最适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对酶活性的影响第五十页，共五十七页，编辑于2023年，星期四Ⅳ、设计实验：三、完成本实验设计表：因变量无关变量用何种酶完成实验如何检测因变量如何设置对照实验自变量其他变量温度酶活性改变反应物的量、反应时间、酸碱度(pH)等淀粉酶淀粉酶在温度改变时水解淀粉的作用减弱，可用碘液检测淀粉的存在，检测酶活性的强弱常温为对照组第五十一页，共五十七页，编辑于2023年，星期四Ⅳ、设计实验：三、完成本实验设计表：因变量无关变量用何种酶完成实验如何检测因变量如何设置对照实验自变量其他变量pH酶活性改变反应物的量、反应时间、温度等过氧化氢酶过氧化氢酶在pH改变时水解过氧化氢的作用减弱，用带火星的卫生香复燃程度检测单位时间内氧气的产生量pH=7为对照组第五十二页，共五十七页，编辑于2023年，星期四取三只大小相同的干