降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的特性

第5章細胞的能量供應(yīng)和利用

二、酶的特性第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的概念：酶是活細胞所產(chǎn)生的一類具催化作用的有機物。酶的來源酶的作用酶的化學(xué)本質(zhì)大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。上節(jié)知識：3443少量新鮮肝臟研磨液酶的特性：1、酶具有高效性

哪支試管反應(yīng)速率更快？說明了什么？4號大量的實驗數(shù)據(jù)表明：酶的催化效率大約是無機催化劑的107

～1013倍。酶具有高效性酶具有高效性的意義：保證了細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行，使能量供應(yīng)穩(wěn)定淀粉酶，可溶性淀粉，蔗糖，斐林試劑麥芽糖（還原糖）淀粉酶

葡萄糖（還原糖）+果糖（還原糖）

還原糖使斐林試劑發(fā)生變化，產(chǎn)生磚紅色沉淀。探究：酶是否具有專一性材料用具：實驗原理：本實驗?zāi)懿荒苡玫庖?？碘不與蔗糖及其產(chǎn)物反應(yīng)淀粉蔗糖蔗糖酶有磚紅色沉淀無磚紅色沉淀1號試管2號試管一、加入底物2ml淀粉2ml蔗糖二、加入淀粉酶1ml1ml三、反應(yīng)過程適宜條件下一段時間四、加入

試劑1ml1ml五、

加熱3min3min六、觀察記錄結(jié)果實驗步驟：斐林水浴一種酶能催化多種物質(zhì)的反應(yīng)嗎？不能說明了什么？酶具有專一性脲酶——只能催化尿素分解過氧化氫酶——只能使過氧化氫分解。2、酶具有專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。保證了細胞代謝能夠有條不紊地進行。

酶具有專一性意義：3、酶的作用條件較溫和酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件（常溫、常壓、PH為中性）下進行的。探究溫度對酶活性的影響①提出問題：溫度對酶的活性是否影響？②作出假設(shè)：高溫、低溫都會影響酶的活性。③設(shè)計實驗：④進行實驗：⑤分析結(jié)果：⑥表達與交流：1、可否選擇H2O2酶和H2O2作為實驗材料？2、本實驗的自變量、因變量分別是什么？不能，H2O2受溫度影響也會分解因變量：酶的活性——反應(yīng)速率自變量：溫度設(shè)計實驗、進行實驗：實驗探究一：溫度對酶活性的影響取

支試管編號123456分別加入1mL淀粉a-淀粉酶分別保溫5min將兩試管混合搖勻分別保溫5min滴加碘液實驗結(jié)果

實驗結(jié)論六0℃60℃100℃

變藍

不變藍變藍

溫度要影響酶的活性：淀粉酶在60℃的活性最高，溫度偏低或偏高都會使酶的活性降低淀粉a-淀粉酶淀粉a-淀粉酶2加入1中4加入3中6加入5中0℃60℃100℃1滴1滴1滴不能。斐林試劑的使用要受溫度的影響。本實驗?zāi)懿荒苡渺沉衷噭?？如何找到酶活性最高時的溫度？在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起疑問：60℃時，為什么肉塊長時間不能被分解？如何找到酶活性最高時的溫度？酶失活40分鐘20分鐘16分鐘設(shè)制溫度梯度溫度/℃反應(yīng)速率最適溫度

最適溫度時，酶的活性最高；偏離最適值，酶的活性都會降低；低溫降低酶的活性，高溫使酶失活（空間結(jié)構(gòu)遭到破壞），永久失活。

0℃左右時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以升高。因此，酶制劑適于在低溫（0－4℃）下保存。0低溫降低酶的活性高溫使酶失活探究pH對酶活性的影響①提出問題：pH對酶的活性是否影響？②作出假設(shè)：PH會影響酶的活性。③設(shè)計實驗：④進行實驗：⑤分析結(jié)果⑥表達與交流設(shè)計實驗、進行實驗：

材料：質(zhì)量分數(shù)為20%的新鮮肝臟研磨液，質(zhì)量分數(shù)為3%的過氧化氫溶液，5%的NaOH，5%的鹽酸，蒸餾水。

用具：試管，量筒，滴管、試管，大燒杯，試管夾，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，溫度計，PH試紙，火柴。實驗

步驟

項

目

1號試管

2號試管

3號試管

12滴2滴2滴

2

32mL2mL2mL結(jié)果

氣泡探究PH對酶活性的影響幾乎無較多幾乎無結(jié)論：PH要影響酶的活性：過氧化氫酶在PH=7的活性最高，PH偏低或偏高都會使酶的活性降低，甚至失去活性。肝臟研磨液pH處理5%HCl1mL蒸餾水1mL5%NaOH1mL3%過氧化氫pH反應(yīng)速率最適pH

最適PH時，酶的活性最高；偏離最適值，酶的活性都會降低；過酸、過堿都會使酶失活。0過酸、過堿都會使酶失活二、拓展題

1、右上圖表示的是在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。0反應(yīng)速率反應(yīng)物濃度ABCＡ點：隨著反應(yīng)底物濃度的增加，反應(yīng)速率加快。Ｂ點：反應(yīng)速率在此時達到最高。Ｃ點：反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高，維持在相對穩(wěn)定的水平。（1）請解釋在Ａ、Ｂ、Ｃ三點時該化學(xué)反應(yīng)的狀況（2）如果在Ａ點時溫度升高10℃，曲線會發(fā)生什么變化？為什么？請畫出變化后的曲線。曲線上升的幅度變小。因為高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會變慢。（3）如果在Ｂ點時往反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶，曲線會發(fā)生什么變化？為什么？請畫出相應(yīng)的曲線。

反應(yīng)速率會加快。Ｂ點時是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高。不同酶的活性與PH的關(guān)系PH:0.9—1.5PH:7.6PH:6.2—7.41.5

7.0

7.6腸胰蛋白酶酶活性PH胃蛋白酶唾液淀粉酶本節(jié)小結(jié)：高效性專一性作用條件較溫和酶的特性：底物沒被分解，無產(chǎn)物（或生成物）形成

酶的專一性：1、實驗組：A底物＋A酶液檢測底物被分解檢測剩余底物（反應(yīng)物）的量或產(chǎn)物（或生成物）的量對照組：B底物＋A酶液檢測底物沒被分解，無產(chǎn)物（或生成物）形成

2、實驗組：A底物＋A酶液檢測底物被分解檢測剩余底物（反應(yīng)物）的量或產(chǎn)物（或生成物）的量對照組：A底物＋B酶液檢測各種因素對酶促反應(yīng)速率影響的曲線分析1．酶濃度對酶促反應(yīng)速率的影響曲線(1)圖甲說明：在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶濃度與酶促反應(yīng)速率成正比。(2)圖乙說明a．與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。b．酶只會縮短達到化學(xué)平衡所需的時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。2.反應(yīng)底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響通過圖示可以看出：加入酶A時，一定范圍內(nèi)隨底物濃度的增加，反應(yīng)速率增加，當(dāng)?shù)孜餄舛瘸^一定范圍后，反應(yīng)速率不再改變(受酶量的限制)。酶活性與酶促反應(yīng)速率是兩個完全不同的概念，其影響因素也不完全相同。如：酶的濃度、反應(yīng)底物的濃度可以影響反應(yīng)速率，但不影響酶的活性。3．溫度和pH對酶促反應(yīng)速率的作用曲線解讀(1)溫度對酶促反應(yīng)速率的影響(如圖甲)①在一定溫度范圍內(nèi)酶促反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快；但當(dāng)溫度升高到一定限度時，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快，反而隨著溫度的升高而下降。②在一定條件下，酶活性最高時的溫度稱為該酶的最適溫度。③低溫影響酶的活性，但不會使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞，溫度升高后，酶仍能恢復(fù)活性。但高溫會導(dǎo)致酶變性，使其永久失活。(2)pH對酶促反應(yīng)速率的影響(如圖乙)①每一種酶只在一定限度的pH范圍內(nèi)才有活性，超過這個范圍酶就會永久失活②在一定條件下，一種酶在某一pH時活性最高，此pH稱為該酶的最適pH圖丁說明：溫度的變化不影響酶作用的最適pH反應(yīng)物剩余量（相對量）PH丁300C330C370C350C0圖丙說明：反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。對影響酶活性條件的最適值的兩點警示：(2)并非在最適的pH或溫度下反應(yīng)就一定能進行，若將溫度調(diào)至100℃，那么，即使在最適pH時，多數(shù)酶會喪失活性。(1)酶催化反應(yīng)時，酶不同，其最適pH不同，最適溫度不也同，但特定的酶最適值為定值，在最適值條件下，催化效率最高。[經(jīng)典選題](2013·新課標全國Ⅱ)下列關(guān)于酶的敘述，錯誤的是(

)A.同一種酶可存在于分化程度不同的活細胞中B.低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C.酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速度D.

酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個化學(xué)反應(yīng)的底物B項目消化液名稱pH消化液成分胃胃液1～2胃酸(HCl)、胃蛋白酶小腸腸液、膽汁、胰液7～8

NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等(2014·濱州市模擬)下表代表胃、小腸中有關(guān)消化液的成分及部分酶，下列說法正確的是(

)A.酶是活細胞產(chǎn)生的具有調(diào)節(jié)作用的有機物B．與無機催化劑相比，酶能為生化反應(yīng)提供活化能C．胃蛋白酶進入小腸后，仍能將蛋白質(zhì)分解D．大量的胃酸(HCl)進入小腸后不會降低小腸中酶的活性D1、加酶洗衣粉中，蛋白酶的含量（0.2%）那么低，能有效去除奶漬嗎？2、為什么加酶洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料？3、為什么要強調(diào)“使用溫水30－40℃效果最佳?用60℃以上的熱水好嗎？能。酶具有高效性

絲質(zhì)及羊毛衣料的主要成分是蛋白質(zhì)，被洗衣粉中蛋白酶專一性水解溫度、PH（酸堿度）等4、酶活性受什么因素影響？不好，高溫使酶活性降低或破壞。

P86：課后練習(xí)

一、基礎(chǔ)題

1、能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是：

A、淀粉酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、麥芽糖酶

B

2、在植物細胞工程中常常需要去掉細胞壁。在不損傷植物細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)可用于去掉細胞壁？

A、蛋白酶B、纖維素酶C、鹽酸D、淀粉酶

B3、下圖表示的是某種酶作用的模型。嘗試用文字描述這個模型。這個

A代表:

123ABBAACD某種酶反應(yīng)底物反應(yīng)產(chǎn)物酶的專一性C、D代表:模型能解釋酶的什么特性？

B代表:

酶為生活添姿彩

1、溶菌酶：能夠溶解細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用。

2、果膠酶：能分解果肉細胞壁中的果膠，提高果汁產(chǎn)量，使果汁變得清亮。

3、加酶洗衣粉：有更強的去污能力。

4、含酶牙膏：可以分解細菌，使我們牙齒亮潔，口氣清新。

5、多酶片：含有多種消化酶，消化不良時可以服用。(1)酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用。(

)(2)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)。(

)(3)有些酶中含有核糖。(

)(4)酶催化作用的實質(zhì)——提高化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)順利進行。(

)(5)酶只有在活細胞內(nèi)才能發(fā)揮作用。(

)(6)酶可以從食物中直接獲取。(

)(7)酶是活細胞產(chǎn)生的，只能在細胞內(nèi)起作用。(

)(8)所有的酶都是在核糖體上合成的。(

)(9)在溫度過高或過低時，酶均能失去活性。(

)(10)酶是通過降低活化能來起到催化作用的。(

)(11)酶活性最高時的溫度不適合該酶的保存。(

)(12)酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個化學(xué)反應(yīng)的底物。

(

)×××√×××××√√√課堂練習(xí)：1.人在發(fā)高燒時，常常食欲大減，最根本的原因是A.所吃食物不能消化（）B.胃沒有排空C.體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒有了胃口

2.胃蛋白酶在進入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（）A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用D.小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化CA3.能夠使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶

C課堂練習(xí)１、