降低活化能的酶

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1、 1783年，意大利科学家斯年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。肉块消失了。是什么使是什么使肉块消失肉块消失了呢了呢？一、酶的作用一、酶的作用叶绿体是绿色植物能进行光合作用的叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的养细胞含有的细胞器，是植物细胞的养料 制 造 车 间料 制 造 车 间 “ 和 能 量 转 换 站 。和 能 量 转 换 站 。线

2、粒体使细胞进行有氧呼吸的线粒体使细胞进行有氧呼吸的主要场所，使细胞的主要场所，使细胞的“动力车间动力车间”。内质网是细胞内蛋白质内质网是细胞内蛋白质合成的合成的“车间车间”。高尔基体主要是对来自内质网的高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间车间”及及“发送站发送站”细胞代谢：细胞中每时每刻都进行的化学反应的总和。酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用实验实验比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解动植物在代谢中产生的动植物在代谢中产生的过氧化氢过氧化氢，对机体是，对机体是有毒有毒的。机体通过过氧化氢的。机体通过过氧化氢酶

3、，催化过氧化氢迅速分解成酶，催化过氧化氢迅速分解成水水和和氧气氧气而解毒。而解毒。铁离子铁离子也可催化这一反也可催化这一反应。应。 2H2O2 催化剂催化剂 H2O+O2控制变量控制变量变量：实验中变量：实验中可以变化可以变化的因素。的因素。 自变量自变量：人为改变的变量。：人为改变的变量。 因变量因变量：因自变量改变而改变的量。：因自变量改变而改变的量。 无关变量无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变：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，这些变量称为无关因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关 变量。变量。对照实验：除了对照实验：除了一个因素

4、一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫以外，其余因素都保持不变的实验叫 做对照实验。做对照实验。对照实验一般设置对照实验一般设置对照组对照组和和实验组实验组。试管编号试管编号1234第一步第一步 每支试管各加入每支试管各加入2mL3%的的H2O2溶液溶液第二步第二步室温室温90热热水浴水浴2滴滴3.5%FeCl3 溶液溶液2滴质量分数为滴质量分数为20%肝脏研磨液肝脏研磨液观察观察观察气泡冒出情况，并记录观察气泡冒出情况，并记录现象现象无无较多较多较多较多很多很多将点燃的卫生将点燃的卫生香放在液面上香放在液面上 没变化没变化火头变亮火头变亮火头变亮火头变亮复燃复燃原因原因没有氧气没有氧气生成

5、生成生成少量生成少量氧气氧气生成少量氧气生成少量氧气生成大量氧气生成大量氧气结论结论 酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著 对照组 实验组无关变量自变量因变量因为加热使过氧化氢分子得到能量，从因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常常态态转变为容易分解的转变为容易分解的活跃状态活跃状态。这是因为铁离子和过氧化氢酶这是因为铁离子和过氧化氢酶降低降低了过氧了过氧化氢酶的化氢酶的活化能活化能。分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所需要的能量称为活化能。所需要的能量称为活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加

6、热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。图图52 酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解key1、酶的催化原理：、酶的催化原理：降低化学反降低化学反 应的活化能。应的活化能。2、同无机催化剂相比，酶降低、同无机催化剂相比，酶降低 活化能的作用活化能的作用更显著更显著，因而，因而 催化效率更高催化效率更高。二、酶的本质二、酶的本质资料分析资料分析关于酶本质的探索关于酶本质的探索巴斯德巴斯德法（微生物学家）法（微生物学家）李比希李比希德（化学家）德（化学家）化学发酵的过程中有酵母菌存在化学发酵的过程中有酵母菌存在认为糖类变成酒精就是一个化学反应认为糖类变成

7、酒精就是一个化学反应结论：没有活细胞糖类不结论：没有活细胞糖类不 可能变成酒精可能变成酒精结论：在这个变化过程中，只结论：在这个变化过程中，只 有细胞死亡之后放出了有细胞死亡之后放出了 某些物质起了作用某些物质起了作用发酵是纯化学过程，与生命活动无关发酵是纯化学过程，与生命活动无关毕希纳毕希纳德（化学家）德（化学家）酵母细胞酵母细胞 研磨加水研磨加水 搅拌加压搅拌加压 过滤含酵母细胞的提取液过滤含酵母细胞的提取液 加入葡萄糖加入葡萄糖结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样，酵母细结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样，酵母细 胞中引起发酵的物质称为酿酶。胞中引起发酵的物质称为酿酶。

8、 萨姆纳萨姆纳美美 证明脲酶是蛋白质证明脲酶是蛋白质 切赫切赫美和奥特曼美和奥特曼美美发现少数发现少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶的定义酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。来源：来源：活细胞活细胞功能：功能：催化剂催化剂化学本质：化学本质：大多数为蛋白质，大多数为蛋白质， 少数为少数为RNARNA三、酶的特性高效性高效性专一性专一性条件温和条件温和 酶的高效性酶的高效性1221少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液 序号序号 项目项目试管试管1 12 21 12mL3%2mL3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液2 2滴滴2 2滴滴2 23.5%

9、FeCl3.5%FeCl3 3溶液溶液2 2滴滴3 3质量分数为质量分数为20%20%肝脏研磨液肝脏研磨液2 2滴滴4 4实验现象实验现象火焰小火焰小火焰大火焰大结论结论酶具有酶具有高效性高效性，酶的催化效率大约是无机催化剂的，酶的催化效率大约是无机催化剂的10107 7 10101313倍。倍。 酶的专一性酶的专一性u 过氧化氢酶过氧化氢酶只能催化只能催化过氧化氢过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。分解，不能催化其他化学反应。u 脲酶脲酶除了催化除了催化尿素尿素分解外，对其他化学反应也不起作用。分解外，对其他化学反应也不起作用。u 每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种一种或或一类一类化学反应

10、化学反应。探究探究1原理原理序号序号项目项目试管试管1213%的淀粉溶液（的淀粉溶液（mL）223%的蔗糖溶液（的蔗糖溶液（mL）23稀释的唾液（稀释的唾液（mL）224温度（温度（）37375斐林试剂斐林试剂116沸水浴（沸水浴（min）227实验结果实验结果出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀无变化无变化8原因原因淀粉酶能催化淀淀粉酶能催化淀粉分解粉分解淀粉酶不能催化淀粉酶不能催化蔗糖分解蔗糖分解结论结论酶具有酶具有专一性专一性。 酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和为什么加酶洗衣粉不宜为什么加酶洗衣粉不宜在高温环境中储存？在高温环境中储存？探究探究2温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响原

11、理原理l 淀粉酶能让淀粉水解为还原性糖，还原性糖与婓林试剂反应生成砖红色沉淀淀粉酶能让淀粉水解为还原性糖，还原性糖与婓林试剂反应生成砖红色沉淀l 酶只有在合适的温度下才能发挥最大的催化率酶只有在合适的温度下才能发挥最大的催化率 序号序号 项目项目试管试管1 12 23 31 1淀粉溶液（淀粉溶液（mLmL）2 22 22 22 2温度温度冰块冰块热水热水沸水沸水3 3淀粉酶溶液（滴）淀粉酶溶液（滴）2 22 22 24 4斐林试剂（斐林试剂（mLmL）2 22 22 25 5沸水浴（沸水浴（minmin）2 22 22 26 6实验现象实验现象无变化无变化砖红色沉淀砖红色沉淀无变化无变化结论结

12、论温度温度会对酶的活性产生影响；会对酶的活性产生影响；酶只有在酶只有在一定温度一定温度下催化效率才最好。下催化效率才最好。小结u每种酶都有自己的每种酶都有自己的最适最适温度。温度。u在在一定范围一定范围内，酶的催化速率随温度的内，酶的催化速率随温度的 升高而升高而加快加快。u最适温度最适温度：酶的催化效率最高时的温度。：酶的催化效率最高时的温度。u超过最适温度超过最适温度，酶的催化效率随温度的，酶的催化效率随温度的 上升而上升而减慢减慢。u低温和高温都会抑制酶的活性，高温使低温和高温都会抑制酶的活性，高温使 酶失活，但低温不会破坏酶的分子结构。酶失活，但低温不会破坏酶的分子结构。我们知道我们知

13、道, ,口腔温度和体温差不多，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，唾液不再具有胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能催化淀粉分解的功能, ,这是为什么？这是为什么？探究探究3唾液的唾液的PHPH为为6.27.4,6.27.4,胃液的胃液的PHPH为为0.91.50.91.5pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响原理原理l 过氧化氢酶能使过氧化氢快速分解过氧化氢酶能使过氧化氢快速分解 序号序号 项目项目 试管试管1 12 23 31 1体积分数为体积分数为3%3%的过的过氧化氢溶液（氧化氢溶液（mLmL）2

14、22 22 22 2pHpH2 27 712123 3过氧化氢酶溶液过氧化氢酶溶液（滴）（滴）2 2 2 22 24 4实验现象（用卫生实验现象（用卫生香来检验）香来检验）反应不剧烈，反应不剧烈，几乎无变化几乎无变化复燃复燃反应不剧烈，反应不剧烈，几乎无变化几乎无变化结论结论不同的不同的pHpH下过氧化氢酶的下过氧化氢酶的催化效率催化效率不同不同小结 u在一定的温度下，酶在在一定的温度下，酶在最适最适pHpH中活性最高。中活性最高。upHpH偏高或偏低，酶的活性都会明显偏高或偏低，酶的活性都会明显降低降低。u过酸、过碱和高温，都能使酶的过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构分子结构 遭到破坏而失

15、去活性，且不可逆遭到破坏而失去活性，且不可逆。总结总结酶的特性酶的特性高效性：高效性：只要少许酶就能催化大量底物发生只要少许酶就能催化大量底物发生 反应。反应。专一性：专一性：一种酶只能催化一种或一类物质一种酶只能催化一种或一类物质 发生反应。发生反应。条件温和：条件温和：需要适宜的温度和需要适宜的温度和pHpH。1.1.下列有关酶的叙述错误的是下列有关酶的叙述错误的是 A.A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.B.少数的酶是少数的酶是RNARNA C. C.每种酶都具有高效性，专一性每种酶都具有高效性，专一性 D.D.酶都具有消化功能酶都具有消化功能2 2、能

16、水解脂肪酶的酶是、能水解脂肪酶的酶是 A A、淀粉酶、淀粉酶 B B、蛋白酶、蛋白酶 C C、脂肪酶、脂肪酶 D D、麦芽糖酶、麦芽糖酶3 3、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是A A、消化道内食物尚未消化、消化道内食物尚未消化 B B、发烧使胃肠蠕动减弱、发烧使胃肠蠕动减弱C C、体内的食物残渣排出受阻、体内的食物残渣排出受阻 D D、高烧使酶的活性减弱、高烧使酶的活性减弱4 4、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、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 A、pHpH不适合不适合B B、胃中已经起了消化作用，不能再起作用了、胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C C、被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用、被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D D、小肠中没有蛋白质可被消化、小肠中没有蛋白质可被消化