第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶余佳

1、第第1 1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶上饒中學(xué) 余佳本節(jié)聚集：本節(jié)聚集：1.1.細(xì)胞代謝為什么離不開酶？細(xì)胞代謝為什么離不開酶？2.2.酶是什么？酶是什么？3.3.科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？一、酶的作用和本質(zhì)：一、酶的作用和本質(zhì)： 1.1.酶在細(xì)胞代謝中的作用：酶在細(xì)胞代謝中的作用：用簡單的實驗證明酶的催化效率：2 H2O2 2 H2O + O21.1.常溫常溫 2.2.加熱加熱 3.FeCl3.FeCl3 3 4.4.加肝液加肝液控制變量與對照實驗控制變量與對照實驗1 1、自變量：實驗中人為改變的變量。、自變量：實驗中人為改變的變量。2 2

2、、因變量：隨自變量而變化的變量。、因變量：隨自變量而變化的變量。3 3、無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能、無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在的一些可變因素，對實驗結(jié)果造成還會存在的一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響。影響。4 4、對照實驗：除了一個因素以外，其余因素、對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。都保持不變的實驗叫做對照實驗。5 5、對照實驗一般要設(shè)置對照組與實驗組。、對照實驗一般要設(shè)置對照組與實驗組。 對照原則對照原則: :設(shè)計對照實驗設(shè)計對照實驗, ,既要有既要有對照組對照組又要有又要有實驗組實驗組。 單一變量原則單一變量原則：在對照實驗中在

3、對照實驗中, ,除了要除了要觀察的變量發(fā)生變化外觀察的變量發(fā)生變化外, ,其他變量都應(yīng)保其他變量都應(yīng)保持相同。持相同。實驗設(shè)計原則實驗設(shè)計原則: :說明：說明：1、加熱加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率；能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率；2、FeCl3中的中的Fe3+和新鮮肝臟中的和新鮮肝臟中的過氧化氫酶過氧化氫酶都能都能加快過氧化氫分解的速率；加快過氧化氫分解的速率；3、過氧化氫酶過氧化氫酶比比Fe3+的催化效率的催化效率高高得多；得多； 細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、

4、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。酶憑。酶憑什么能擔(dān)此大任？什么能擔(dān)此大任？ 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活躍狀態(tài)所需要的能量稱為（二）、酶在細(xì)胞代謝中的作用（二）、酶在細(xì)胞代謝中的作用（三）、酶的本質(zhì)（三）、酶的本質(zhì)1、酶的發(fā)現(xiàn)、酶的發(fā)現(xiàn)酶的探究歷程酶的探究歷程化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)合成原料合成原料合成場所合成場所來源來源生理功能生理功能作用原理作用原理多數(shù)蛋白質(zhì)少數(shù)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核

5、（真核生物）活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生物催化作用顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶的本質(zhì)酶的本質(zhì) 酶的來源酶的來源 酶的功能酶的功能大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNARNA。什么是酶？什么是酶？（三）、酶的本質(zhì)（三）、酶的本質(zhì)酶的定義酶的定義一一 細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝二二 設(shè)計實驗的原則：設(shè)計實驗的原則： 單一變量原則單一變量原則 設(shè)置對照實驗原則設(shè)置對照實驗原則三三 酶的作用酶的作用: : 降低化學(xué)反應(yīng)降低化學(xué)反應(yīng)活化能活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率，提高化學(xué)反應(yīng)速率四四 酶的本質(zhì)酶的本質(zhì): : 絕大多數(shù)酶是絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì), ,少數(shù)是少數(shù)是RNARNA 1、大多數(shù)酶在水解過程中，

6、通常能得到多、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（肽，最后能得到氨基酸，這說明（ ） A.大多數(shù)酶石油或細(xì)胞產(chǎn)生的大多數(shù)酶石油或細(xì)胞產(chǎn)生的 B.大多數(shù)酶是生物催化劑大多數(shù)酶是生物催化劑 C.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) D.大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽 2、酶的基本組成單位是（、酶的基本組成單位是（ ） A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或或C練一練練一練CD3.3.關(guān)于酶的敘述中關(guān)于酶的敘述中, ,正確的是正確的是( ).( ).A A酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用酶只有在生物體

7、內(nèi)才能起催化作用 B B酶酶都有消化作用都有消化作用C C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。D D酶都是在核糖體上合成的酶都是在核糖體上合成的4 4在過氧化氫酶和在過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率比較的實驗中，的催化效率比較的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是（把肝臟制成研磨液的目的是（ ）。）。A A有利于過氧化氫酶的釋放有利于過氧化氫酶的釋放 B B保護(hù)過氧化氫保護(hù)過氧化氫酶酶 C C提高過氧化氫酶的活性提高過氧化氫酶的活性 D D以上說法都不正確以上說法都不正確cA作用：作用： 作用本質(zhì)：作用本質(zhì)：二、酶在細(xì)胞代謝中的作用二、酶在細(xì)胞代謝中的

8、作用催化作用催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的降低化學(xué)反應(yīng)的活化能活化能一一、酶具有高效性、酶具有高效性3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液 比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率事實上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑事實上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的的 倍。倍。1 1個過氧化氫酶分子在個過氧化氫酶分子在25 25 條條件下件下1min可催化可催化500萬個過氧化氫分子的分解反應(yīng)。萬個過氧化氫分子的分解反應(yīng)。107 1013酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi) 化學(xué)反應(yīng)的順利快速進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的順利快速進(jìn)行 能量供應(yīng)的穩(wěn)定能量供應(yīng)的穩(wěn)定 酶具有高效性的意義：酶具有高效

9、性的意義：淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實實驗驗步步驟驟一一二二三三實驗實驗現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入37.537.5左右的熱水中，反應(yīng)左右的熱水中，反應(yīng)5min5min 2號試管中加入號試管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約60水浴水浴2min1號試管中加入號試管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液無變化無變化磚紅色沉淀磚紅色沉淀v每一種酶只能催化每一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)。v細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的 是分不開的。（是分不開的。（意義意義） 二、酶具

10、有專一性二、酶具有專一性一種或一類一種或一類 專一性專一性 目前發(fā)現(xiàn)的酶有目前發(fā)現(xiàn)的酶有 多種多種, ,它們它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。不同的反不同的反應(yīng)需要不同的酶來催化。應(yīng)需要不同的酶來催化。4000三、多樣性三、多樣性指生物體內(nèi)具有種類繁多的酶指生物體內(nèi)具有種類繁多的酶酶的作用條件的溫和性酶的作用條件的溫和性 能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影響酶的活性？響酶的活性？探究溫度對酶活性的影響探究溫度對酶活性的影響實驗原理a.淀粉在淀粉酶的作用下會水解為麥芽糖，麥芽糖不會和碘液反應(yīng)生成藍(lán)色b.溫度會影響淀粉酶活性，不同溫度下淀粉酶活性

11、不一樣實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論無藍(lán)色出現(xiàn)無藍(lán)色出現(xiàn)1與與1試管混合均勻試管混合均勻藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色1號號1號號2號號2號號3號號3號號2ml淀淀粉溶液粉溶液2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml淀淀粉溶液粉溶液2ml淀淀粉溶液粉溶液在冰水中水浴在冰水中水浴5min在在60 中水浴中水浴5min在沸水中水浴在沸水中水浴5min2與與2試管混合均勻試管混合均勻3與與3試管混合均勻試管混合均勻五五在在60 中水浴中水浴數(shù)分鐘數(shù)分鐘在沸水中水浴在沸水中水浴數(shù)分鐘數(shù)分鐘在冰水中水浴在冰水中水浴數(shù)分鐘數(shù)分鐘取出試管，分別滴加取出

12、試管，分別滴加2滴碘液，搖勻觀察現(xiàn)象滴碘液，搖勻觀察現(xiàn)象在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強；在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強；達(dá)到最適溫度時，酶的活達(dá)到最適溫度時，酶的活性最高；性最高；超過最適溫度時，隨著溫超過最適溫度時，隨著溫度的繼續(xù)升高，酶的活性度的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。逐漸下降。酶活性受溫度影響酶活性受溫度影響示意圖示意圖溫度過高溫度過高會使酶的空間結(jié)會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使構(gòu)遭到破壞，使酶永久失酶永久失活活（1）溫度）溫度人在發(fā)高燒時，常常不思飲食，其根人在發(fā)高燒時，常常不思飲食，其根本原因是（本原因是（ ）A.A.消化道內(nèi)食物尚未消化消化道內(nèi)食物

13、尚未消化 B.B.發(fā)燒使胃腸蠕動減弱發(fā)燒使胃腸蠕動減弱C.C.體內(nèi)的食物殘渣排出受阻體內(nèi)的食物殘渣排出受阻 D.D.高燒使酶的活性減弱高燒使酶的活性減弱D 通過以上實驗可以知道，酶在通過以上實驗可以知道，酶在最適溫度下，活性最高。最適溫度下，活性最高。 那么那么PH值不同，對酶的活性有值不同，對酶的活性有沒有影響呢？沒有影響呢？你又要動腦筋了！你又要動腦筋了！設(shè)計一個實驗，來探究設(shè)計一個實驗，來探究PH會影響會影響酶的催化效率（活性）？酶的催化效率（活性）？1號試管號試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號試管號試管3號試管號試管加入過氧化氫酶加

14、入過氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無明顯變化無明顯變化pH7pH=12pH2各加入幾滴過氧化氫酶溶液，各加入幾滴過氧化氫酶溶液，23min后后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中復(fù)燃復(fù)燃無明顯變化無明顯變化在一定范圍內(nèi)，隨著在一定范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸增強；的升高，酶的活性逐漸增強；達(dá)到最適達(dá)到最適pH時，酶的活性時，酶的活性最高；最高；超過最適超過最適pH時，隨著時，隨著pH的的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。下降。過酸、過堿過酸、過堿會使酶的空間會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永

15、久酶永久失活失活酶活性受酶活性受pH影響示意圖影響示意圖（2）pH酶的名稱酶的名稱最適最適PHPH胃蛋白酶胃蛋白酶2 2唾液淀粉酶唾液淀粉酶 7 7胰蛋白酶胰蛋白酶8 8過酸、過堿和高溫過酸、過堿和高溫-酶永久失活酶永久失活 低溫低溫-酶活性暫時降低酶活性暫時降低酶的特性：酶的特性：具有高效性具有高效性具有專一性具有專一性作用條件較溫和作用條件較溫和 要有合適的溫度要有合適的溫度 要有合適的要有合適的pH總結(jié)：總結(jié)：比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3 3的催化效率的催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用 溫度對淀粉酶活性的影響溫度對淀粉酶活性的影響pHpH對過

16、氧化氫酶活性的影響對過氧化氫酶活性的影響 課堂練習(xí)：課堂練習(xí)： 1.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（主要原因是（ ）A.pHA.pH不適合不適合B.B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用D.D.小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化A2.能夠使唾液淀粉酶水解的是（能夠使唾液淀粉酶水解的是（ ）A.A.淀粉酶淀粉酶 B.B.脂肪酶脂肪酶C.C.蛋白酶蛋白酶 D.D.肽酶肽酶 3.關(guān)于酶的特性，下

17、列表述中錯誤的一項是關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的一項是（ ）A.A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物B.B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C.C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.D.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力CD4.4.在測定胃蛋白酶活性時，將溶液在測定胃蛋白酶活性時，將溶液pHpH由由1010降到降到2 2的過程中，胃蛋白酶的活性的過程中，胃蛋白酶的活性將將( ) ( ) A.A.不斷上升不斷上升 B.B.沒有變化沒有變

18、化 C.C.先升后降先升后降 D.D.先降后升先降后升B（1）酶活性酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率催化效率（2）主要影響因素：）主要影響因素：溫度溫度和和pH3. 酶作用條件較溫和酶作用條件較溫和 過酸、過堿或溫度過高都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使過酸、過堿或溫度過高都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；酶永久失活；在低溫下，酶的活性很低，但不會失活。在低溫下，酶的活性很低，但不會失活。 酶所催化的反應(yīng)叫酶所催化的反應(yīng)叫酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)。酶。酶促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物底物，經(jīng)反應(yīng)生產(chǎn)的物質(zhì)叫做經(jīng)反應(yīng)生產(chǎn)的物質(zhì)叫做產(chǎn)物產(chǎn)物。酶酶生物生物催化催化

19、劑劑影響酶促反應(yīng)速率的其它因素：影響酶促反應(yīng)速率的其它因素：酶的濃度：酶的濃度：的的 情況下，反應(yīng)速率隨情況下，反應(yīng)速率隨 酶濃度的升高而加快。酶濃度的升高而加快。 底物濃度：底物濃度：的情的情 況下，一定濃度范圍內(nèi)，況下，一定濃度范圍內(nèi)， 反應(yīng)速率隨底物濃度的升反應(yīng)速率隨底物濃度的升 高而加快，但達(dá)到一定濃高而加快，但達(dá)到一定濃 度，反應(yīng)速率不再變化。度，反應(yīng)速率不再變化。酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶的濃度酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率底物濃度底物濃度酶量一定酶量一定酶酶的的應(yīng)應(yīng)用用酶酶作用條件溫和（作用條件溫和（溫度溫度、PHPH等）等）特性特性合成場所：合成場所：活細(xì)胞活細(xì)胞內(nèi)內(nèi)功能：功

20、能：催化催化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是極少數(shù)是RNARNA定義定義1.下下列關(guān)于酶的敘述，不正確的是列關(guān)于酶的敘述，不正確的是(雙選雙選) A.細(xì)胞內(nèi)的酶都是在核糖體上合成的細(xì)胞內(nèi)的酶都是在核糖體上合成的 B.酶能降低反應(yīng)的活化能酶能降低反應(yīng)的活化能 C.所有的酶都具有專一性所有的酶都具有專一性 D.酶只能在細(xì)胞內(nèi)起催化作用酶只能在細(xì)胞內(nèi)起催化作用.練習(xí)練習(xí)3.3.催化脂肪酶水解的酶是催化脂肪酶水解的酶是 （ ） A.A.肽酶肽酶 B.B.蛋白酶蛋白酶 C.C.脂肪酶脂肪酶 D.D.淀粉酶淀粉酶4.4.以下四組是影響酶活性的主要因素，正以下四組是影響酶活性的主要因素，正確的是（確的是