降低化学反应的活化能的酶

降低化学反应的活化能的酶第1页/共46页问题探讨第2页/共46页斯帕兰扎尼实验过程：现象：推测：如何证明推测：本实验能证明：问题探讨肉块放入小金属笼内，让鹰吞下肉块消失了是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解胃具有化学消化的作用排除物理性消化为什么将肉块放入金属笼内？第3页/共46页1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，它是生命活动的基础。合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOHCHNR2H一、酶的作用和本质第4页/共46页2H2O22H2O+O2？实验1、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶2.酶在细胞代谢中的作用第5页/共46页步骤试管编号

说明1234

一二

观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快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带火星的木条对照实验对照组实验组实验实验步骤：P79比较过氧化氢在不同条件下的分解速率对照实验单一变量原则等量原则增大酶与过氧化氢的面积加FeCl3和过氧化氢酶不能用同一只滴管不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃第6页/共46页控制变量与对照实验：自变量：实验中

的变量。因变量：随

而变化的变量。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些

，对

造成影响。实验设计的基本原则：对照性原则；单因子变量原则；等量性原则；科学性原则对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组与实验组。

人为控制改变自变量实验结果可变因素变量：实验过程中可以变化的因素。第7页/共46页问题质疑：？1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能分解？加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。常态活跃状态

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8页/共46页降低了化学反应的活化能2、FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解，原因与2号试管的相同吗？酶更显著地降低化学反应的活化能第9页/共46页酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化条件活化能/kJ.mol-1无催化剂催化75过氧化氢酶29第10页/共46页活化能

酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。

同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。酶的作用原理：降低反应的活化能第11页/共46页作用：催化作用

原理：降低化学反应的活化能意义：使得细胞代谢能在温和的条件下快速进行小结：酶在细胞代谢中的作用第12页/共46页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3.酶的本质（1）探索历程第13页/共46页酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。来源功能本质绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA.作用场所：酶在活细胞中产生，但可以在细胞内，细胞外甚至在体外起作用注（2）酶的本质第14页/共46页特别提醒练习题：酶知识的正误辨析，并说明理由1.具有分泌功能的细胞才能产生2.酶的化学本质是蛋白质正确：凡是活细胞都能长生（不考虑成熟红细胞）正确：有机物（或多数是蛋白质，少数是RNA）3.酶具有调节、催化等多种功能4.酶有的来源于食物正确：酶只起催化作用正确：生物体内合成（X）（X）（X）（X）第15页/共46页第16页/共46页二酶的特性第17页/共46页酶为生活添姿彩第18页/共46页3443少量肝脏研磨液

比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率酶的催化效率是无机催化剂的107－1013

倍1酶具有高效性

酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行意义：含义：第19页/共46页

无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。

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。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。酶具有专一性第20页/共46页含义：每一种酶只能催化一种或一类化学反应2酶具有专一性锁钥关系注意：1酶作为催化剂在反应前后质量和结构是不变的

2无机催化剂没有专一性这一特点涉及到酶的命名，例：蛋白酶、淀粉酶、蔗糖酶、脂肪酶催化脂肪酶水解的酶是？意义：使细胞代谢有条不紊地进行第21页/共46页2、酶具有专一性模型中A代表某类酶，B代表反应底物，C和D代表反应产物。这个模型的含义是：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应酶的专一性解释常用“锁和钥匙学说”，如图所示：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。第22页/共46页序号项目试管12341淀粉溶液2mL2mL//2蔗糖溶液//2mL2mL3淀粉酶2mL//2mL4蔗糖酶/2mL2mL/5斐林试剂2mL2mL2mL2mL6砖红色沉淀有无无有广东省四会市四会中学方仲扬实验：酶具有专一性第23页/共46页3酶的作用条件较温和？无机催化剂可在高温，高压，强酸，强碱条件下进行，酶需要什么条件呢酶活性：酶对化学反应的催化效率第24页/共46页科学探究步骤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）影响酶活性的条件第25页/共46页3%可溶性淀粉溶液、

2％的淀粉酶溶液、

沸水、60℃水、冰水

5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、

斐林试剂

提供的材料讨论实验设计方案第26页/共46页因变量温度对酶活性的影响摇匀混合，放置各自温度反应5min结论：淀粉酶在60℃中活性最强1号2号3号4号5号6号3%可溶性淀粉2ml2ml2ml2%淀粉酶1ml1ml1ml温度冰水60℃水浴沸水浴冰水60℃水浴沸水浴放置2分钟混匀4号倒入1号；5号倒入2号；6号倒入3号菲林试剂在各混合试管中滴加斐林试剂2ml（水浴加热）颜色无砖红色无砖红色变砖红色摇匀混合，

50℃--65℃水浴加热自变量第27页/共46页

1、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？

防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响实验效果。问题讨论第28页/共46页0最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图

一般地，动物体内的酶最适温度在35－40℃之间；植物:40－50℃之间细菌和真菌最适温度差别较大，有的达70℃。温度对酶活性的影响酶活性1在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；2达到最适温度时，酶的活性最高；3超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。4

温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，温度过低只降低酶活性，不破坏酶失活P抑制第29页/共46页pH对酶活性的影响

1

2

3

2％淀粉酶

1ml

1ml

1mlpH3％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，50℃--65℃水浴1min自变量因变量第30页/共46页问题讨论

2、pH对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸？为什么？

不能，这样可能在改变溶液pH之前淀粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。第31页/共46页υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图一般地，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;

植物体内的酶最适pH在4.5－6.5之间；pH对酶活性的影响1在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；2达到最适pH时，酶的活性最高；3超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。4

过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活失活失活Q第32页/共46页不同酶的最适pH不同第33页/共46页通过探究温度、pH对酶活性影响的实验结果酶的作用条件温和温度过高、过低；pH过酸、过碱都会影响酶的活性原因：绝大多数酶是蛋白质，蛋白质受温度，pH值的影响第34页/共46页总结酶的特性1酶具有高效性2酶具有专一性3酶的作用条件较温和第35页/共46页酶促反应速率指单位时间内反应物的消耗量或生成物的生成量(mmol/s)第36页/共46页★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前提：酶量一定2、pH前提：底物充足酶数量的限制（酶达到饱和）第37页/共46页（1）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：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。酶促反应速率底物浓度ACB(2)(1)(3)课本P86的拓展题1.（2）如果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。（3）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38页/共46页2.细胞内合成酶的主要的场所是（）

A.细胞质B.线粒体C.核糖体D.内质网C3.能水解脂肪酶的酶是A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麦芽糖酶B1.酶的基本组成单位是（）

A.氨基酸B.核苷酸C.核糖核苷酸D.A或CD课堂练习：第39页/共46页4.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

5.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，