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22页，创作于2023年2月第2页，课件共22页，创作于2023年2月一、酶的作用和本质1.细胞代谢

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。2.酶在细胞代谢中的作用实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）原理：新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶，能将过氧化氢分解成水和氧。（2）材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（3）步骤：第3页，课件共22页，创作于2023年2月在本实验中应该注意哪些事项？3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管，以免影响实验效果。1.肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解。2.肝脏要研磨，使过氧化氢酶与过氧化氢充分接触，从而加速过氧化氢的分解。4.过氧化氢有腐蚀性，使用时要小心，不要使其接触皮肤。第4页，课件共22页，创作于2023年2月步骤试管编号1234结果气泡产生卫生香燃烧不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃2ml2ml2ml2ml常温90℃2滴20%新鲜肝脏研磨液比较过氧化氢在不同条件下的分解速率3%新制H2O2

溶液反应条件二一2滴3.5%FeCl3因变量自变量观测指标第5页，课件共22页，创作于2023年2月2、3、4号试管1号试管加入H2O2、FeCl3和肝脏研磨液的量及浓度;H2O2和肝脏研磨液的新鲜程度等。H2O2分解速度控制变量90℃水浴加热、3.5%FeCl3溶液、20%肝脏研磨液实验原则：单一变量原则对照原则自变量无关变量对照组实验组因变量等量原则第6页，课件共22页，创作于2023年2月121343411号试管与2号试管对照，说明1号试管与3号试管对照，说明1号试管与4号试管对照，说明3号试管与4号试管对照，说明加热可以促进过氧化氢分解FeCl3能催化H2O2分解过氧化氢酶能催化H2O2的分解(酶具有催化作用)过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高（酶具有高效性）第7页，课件共22页，创作于2023年2月3.酶的功能作用机理（1）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。（2）酶在生化反应中主要是降低了反应的活化能。第8页，课件共22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(微生物学家）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（化学家）切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶本质的探索第9页，课件共22页，创作于2023年2月二、酶的本质活细胞产生的具有生物催化作用的有机物(1)来源：活细胞产生(2)本质：绝大多数是蛋白质，少数酶是RNA(3)功能：生物催化剂(4)分布：细胞外(胞外酶：如消化酶)细胞内(胞内酶：如呼吸酶)a.在催化某一反应时，与其他一般无机催化剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变反应的方向和平衡常数；

b.反应前后酶的性质和数量均没有变化。第10页，课件共22页，创作于2023年2月1.酶具有高效性2.酶具有专一性3.酶的作用条件较温和三、酶的特性酶的催化效率一般是无机催化剂的107-1013倍每一种酶只能催化一种或者一类化学反应①要有合适的温度②要有合适的pH第11页，课件共22页，创作于2023年2月淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结果分别加入淀粉酶4滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应3min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂

振荡水浴加热1min1号试管中加入2mL淀粉溶液蓝色蓝色砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用第12页，课件共22页，创作于2023年2月编号实验步骤一二三实验现象结论1号和A号试管2号和B号试管3号和C号试管混合1号和A号，2号和B号，3号和C号，振荡，滴加碘液，观察颜色变化。试管1.2.3号各加入2mL淀粉试管A.B.C号各加入2滴淀粉酶变蓝保持0℃冰水中约2min加热至90℃约2min60℃约2min不变蓝只有在一定温度下酶的催化效率最好变蓝探究温度对淀粉酶活性的影响第13页，课件共22页，创作于2023年2月低活性空间结构在最适温度的两侧，反应速率都比较

较高的温度容易使酶的

遭到破坏，蛋白质变性，而失去

。

第14页，课件共22页，创作于2023年2月

口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能,胃中的蛋白酶随食糜进入小肠后也不再具有催化功能。经测定，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。小资料

由上述资料你可以得出何种问题呢？提出问题：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1.5-2.2第15页，课件共22页，创作于2023年2月

质量分数为2%的α－淀粉酶溶液（唾液淀粉酶）、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、碘液、PH为2的溶液，PH为7的溶液，PH为12的溶液，试管，大烧杯，量筒，滴管，试管夹等。实验材料及器具：作出假设：PH值过大过小都会影响酶的活性第16页，课件共22页，创作于2023年2月过氧化氢酶空间结构活性变性

在过酸过碱的条件下，都会使酶的

遭到破坏,蛋白质

，酶失

。第17页，课件共22页，创作于2023年2月

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18页，课件共22页，创作于2023年2月底物浓度：当酶浓度、温度和PH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比，当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物，反应速率不再增加。影响酶促反应速率的其他因素酶的浓度：在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比。酶数量一定底物足够底物一定第19页，课件共22页，创作于2023年2月例：动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酸，能专一催化1mol谷氨酸分解为1molr－氨基丁酸和1molCO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图-1和图-2。图1产物CO：浓度随时间变化曲线图图2酶催化反应速率随酶浓度变化曲线（注：酶浓度固定）（注：反应物浓度过量）请根据以上实验结果，回答下列问题：第20页，课件共22页，创作于2023年2月（1）在图1画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线（请用“1”标注）。（2）当一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酸的浓度增加50%或降低反应温度10℃，请在图1中分别画出理想条件下CO2

浓度随时间变化的曲线（请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线），并分别说明原因。(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应混合物中加入一定量的重金属离子后，请在图2中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注)，并说明其原因。

第21页，课件共22页，创作于2023年2月【答案】（1）见曲线1（2）