降低能的酶1“衡水杯”一等奖

第五章细胞的能量供应和利用体外

2H2O22H2O+O2过氧化氢酶2H2O2

2H2O

+

O2

2H2O2

2H2O

+

O2

Fe3+2H2O2

2H2O

+

O2

体内一、酶在细胞代谢中的作用（一）细胞代谢7/21/202322H2O22H2O+O2Fe3+常温加热2H2O2H2O2酶过氧化氢在不同条件下的分解常温90℃H2O2酶FeCl3试管编号1234第一步每支试管加2ml过氧化氢溶液第二步不处理90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液实验结果实验结果实验步骤：

①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。

②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。实验设计原则:变量自变量：人为改变的变量因变量：随着自变量的变化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可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量控制变量自变量：H2O2的分解速率反应条件（H2O2分解的条件）因变量：观察指标：气泡产生多少或带火星木条的复燃的程度比较过氧化氢不同条件下的分解实验实验目的：实验结论1.酶可以在常温常压下高效地完成对化学反应的催化。2.酶有催化作用：同无机催化剂一样，都可加快化学反应速率。3.酶有高效性：同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。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滴清水2滴清水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

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。H2O2常态H2O2活跃态什么是活化能？

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。各条件使反应加快的本质：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,因而催化效率更高归纳：酶在细胞代谢中的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脲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两者出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。请给酶下一个较完整的定义。

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。7/21/202315二、酶的本质酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质少数是RNA。酶的来源酶的作用酶的化学成分显著降低活化能酶是活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？酶在细胞内外都能发挥作用化学本质合成原料合成场所来源生理功能作用原理酶多数蛋白质少数RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）活细胞都能产生酶生物催化作用显著降低化学反应的活化能生物体内的化学反应多种多样，由酶的

，可推出酶的种类具有

。

酶有高效性酶有专一性三、酶的特性酶的催化效率大约是无机催化剂的107—1013倍。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。专一性多样性(1)加酶洗衣粉的包装袋上往往注明这种洗衣粉的适用温度。人患感冒发烧时，常常会食欲不振。你由以上现象可以提出什么问题呢？资料：(2)唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶都是在消化道中起作用的。不同部位体温差不多，但消化液的pH不一样。唾液的pH为6.2～7.4，胃液的pH为0.9～1.5，小肠液的pH为7.6。

唾液淀粉酶会随唾液流入胃，入胃后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。胃蛋白酶会随食糜进入小肠，但这时胃蛋白酶也不会起作用。探究：？温度是否影响酶的活性？假设：温度影响酶的活性实验思路1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？淀粉酶，H2O2受温度影响也会分解2、自变量是什么？设计几组温度？因变量是什么？因变量的观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝材料用具：唾液淀粉酶、淀粉溶液等自变量：酶活性温度因变量：淀粉→麦芽糖观察指标：实验操作内容123456一只试管加淀粉溶液另一只试管加淀粉酶控制不同温度条件同一温度内的淀粉酶与淀粉溶液混合加入碘液观察实验现象得出结论第1组第2组第3组2ml2ml2ml1ml1ml1ml370C水（5min）沸水（5min）冰块（5min）两物质混合保持370C（5min）两物质混合沸水（5min）两物质混合冰块（5min）1滴1滴1滴不变蓝变蓝变蓝370C为该酶的适宜温度，活性较高，温度过高或过低都会影响酶的活性1.用淀粉酶探究温度对酶活性的影响的实验中，实验步骤：淀粉+淀粉酶

+在不同温度下保温+检验，步骤合理吗?

思考酶的催化反应应在预设的温度下进行不能，因为斐林试剂需水浴加热，而本实验需严格控制温度。2.能否用斐林试剂来鉴定?探究：pH是否影响酶的活性？实验假设：pH影响酶的活性实验思路1、自变量是什么？设计几组pH？因变量是什么？以什么作为观察指标？2、怎样排除温度和其他因素对实验结果的干扰？材料用具：过氧化氢溶液、肝脏研磨液等自变量：酶活性因变量：观察指标：气泡产生多少或点燃的卫生香的燃烧的程度2H2O2

2H2O+O2

H2O2酶pH实验操作内容1234加H2O2酶溶液加H2O2溶液控制不同pH条件观察气泡产生量得出结论试管1试管2试管31ml1ml1ml注入蒸馏水

1ml注入NaOH1ml注入HCl1ml2ml2ml2ml大量气泡无气泡无气泡过氧化氢酶在强酸、强碱环境中不起作用，在中性环境中能催化过氧化氢快速分解高温、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；低温不会使酶结构破坏，只使活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶适于在0－4℃保存。思考酶为什么这么“娇气”？因为绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较娇气。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行。★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2、pH影响酶的活性酶促反应速率酶的浓度底物充足、其他条件适宜不变酶促反应速率底物浓度酶量一定、其他条件适宜不变酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107

～1013倍酶的特性酶的高效性酶的作用条件较温和1）需要适宜pH值2）需要适宜的温度酶的本质活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA小结降低活化能影响酶促反应速率的因素：温度、pH、酶的浓度、底物浓度资料、下图表示的是某类酶作用的模型。（1）图中的哪个英文字母代表酶？其它字母代表什么？（2）这个模型的含义是什么？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。练习与拓展：1、现将胃蛋白酶置于PH值为10的溶液中一段时间后，把溶液的PH值逐渐降低，下列有关该酶活性变化的图正确的是（）PH值降低酶的活性10BPH值降低酶的活性10CPH值降低酶的活性10APH值降低酶的活性10DC

2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液