降低反應(yīng)活化能的酶

降低反應(yīng)活化能的酶第1頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二構(gòu)建關(guān)于酶的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)資料P40第2頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二1773年意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼喂食鷹實(shí)驗(yàn)1897年德國(guó)化學(xué)家畢希納將酵母菌中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶1926年美國(guó)科學(xué)家薩姆納爾從刀豆中提取脲酶實(shí)驗(yàn)（并證明其是一種蛋白質(zhì)）20世紀(jì)30年代，提取多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，并指出有催化作用20世紀(jì)80年代，切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有催化作用1857年巴斯德提出發(fā)酵是因酵母細(xì)胞的存在；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)一、酶的本質(zhì)的探索第3頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二第4頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證酶的化學(xué)本質(zhì)(1)證明某種酶是蛋白質(zhì)(2)證明某種酶是RNA

實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液+雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)對(duì)照組：已知蛋白液+雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：待測(cè)酶液+吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色已知RNA溶液+吡羅紅染液→出現(xiàn)紅色實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：注意設(shè)置對(duì)照！資料P61專題培優(yōu)課一第5頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二

酶的來源

酶的功能一、酶的作用和本質(zhì)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物作用原理：顯著降低反應(yīng)的活化能注意：反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均不變第6頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二完成資料P55判斷題第7頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是

。少數(shù)是

。合成原料合成場(chǎng)所來源生理功能作用原理一、酶的本質(zhì)和作用蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核活細(xì)胞催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。酶的基本單位、合成場(chǎng)所是什么？能催化淀粉酶水解的酶是哪種？氨基酸、核糖核苷酸、核糖體、細(xì)胞核蛋白酶資料P55教材知識(shí)問題化梳理第8頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證酶的催化作用

(1)一般實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶液檢測(cè)底物是否被分解對(duì)照組：底物+等量蒸餾水檢測(cè)底物不被分解

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：

根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測(cè)，若底物被分解，則證明酶具有催化作用，否則不具有催化作用。

(3)實(shí)驗(yàn)變量：自變量是相應(yīng)酶液的有無，因變量是底物是否被分解。第9頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二D第10頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二A第11頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二B第12頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二A第13頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二酶與激素的比較：酶激素來源活細(xì)胞產(chǎn)生專門的內(nèi)分泌腺或特定部位細(xì)胞產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA固醇類、多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂質(zhì)等生物功能催化作用調(diào)節(jié)作用共性在生物體內(nèi)均屬高效能物質(zhì)，即含量少、作用大、生物代謝不可缺少資料P56【聯(lián)前系后】第14頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二B第15頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二C第16頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二二、酶的特性1、高效性2、專一性3、需要適宜的條件（影響酶活性因素）溫度：(動(dòng)物體內(nèi)酶的最適溫度為35～40℃植物體內(nèi)酶的最適溫度為40～50℃)pH：(最適pH動(dòng)物體內(nèi)酶大多在6.5～8.O植物為4.5～6.8)

第17頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二二、酶的特性及實(shí)驗(yàn)1.與無機(jī)催化劑相比酶具有：——高效性、專一性①.酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107-1013倍。②.酶可在1s內(nèi)完成非酶體系需要3年-30萬年時(shí)間的反應(yīng)。③.一種酶只能催化一種或一類反應(yīng)。如何證明酶具有高效性？第18頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)⑴——比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率原理：教材P78資料P60重難點(diǎn)一

新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e3+

是一種無機(jī)催化劑，它們都可以催化過氧化氫酶分解成水和氧。2H2O22H2O+O2

Fe3+2H2O22H2O+O2

過氧化氫酶觀察比較產(chǎn)生氣泡的量，以及收集到的氧氣使無火焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度得出結(jié)論。第19頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二酶的高效性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則：等量、對(duì)照、單一變量實(shí)驗(yàn)結(jié)論：與無機(jī)催化劑相比酶具有高效性第20頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二自變量：人為改變的變量（要研究的變量）。因變量：因（隨）自變量的變化而發(fā)生變化的變量。無關(guān)變量：實(shí)驗(yàn)過程可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果造成影響，這些可變因素為無關(guān)變量。對(duì)照組：一般來說,是指保持原有狀態(tài)（未做處理）或已知影響因素所造成結(jié)果的一組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組：人為改變條件（人為特別處理）或未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一組實(shí)驗(yàn)。第21頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二比較過氧化氫在不同條件下的分解對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：自變量：無關(guān)變量：因變量：試管1試管2；試管3和4溫度；催化劑的種類H2O2的濃度與劑量、催化劑的濃度與劑量等單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少第22頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二①加法原理：與常態(tài)相比，人為增加某種影響因素的原理。

②減法原理：與常態(tài)相比，人為去除某種因素即減法原理。實(shí)驗(yàn)中自變量的控制方式自變量1溫度的高低2PH的高低3催化劑的種類4CO2的有無5光照的強(qiáng)弱6酶的濃度第23頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)要排除無關(guān)變量干擾：①所有用生物材料要相同（數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來源和生理狀況等）②所用實(shí)驗(yàn)器具要相同（大小、型號(hào)等）③所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同（成分、濃度、體積等）④所用處理方法要相同（培養(yǎng)條件等）問題⑶如何證明酶具有專一性？第24頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二理一理：本實(shí)驗(yàn)審題時(shí)要找1+4要素反應(yīng)條件：①氯化鐵

②過氧化氫酶自變量過氧化氫分解速率因變量反應(yīng)物的濃度反應(yīng)物的體積外界的壓強(qiáng)等無關(guān)變量檢測(cè)指標(biāo)觀察單位時(shí)間產(chǎn)生氣泡的多少◆實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證酶具有催化能力和高效性第25頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)原理：淀粉（非還原糖）麥芽糖（還原糖）蔗糖（非還原糖）葡萄糖+果糖（還原糖）還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀實(shí)驗(yàn)⑵——探究淀粉酶對(duì)蔗糖的作用淀粉酶水浴加熱實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：

用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖水解，再用斐林試劑鑒定水解產(chǎn)物，根據(jù)是否有磚紅色沉淀出現(xiàn)來判斷淀粉酶對(duì)二者是否都有催化作用，從而探究酶的專一性。蔗糖酶第26頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二證明酶具有專一性的實(shí)驗(yàn)蔗糖溶液60OC5min淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液50-65OC水浴加熱2min斐林試劑斐林試劑磚紅色沉淀不出現(xiàn)磚紅色沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反應(yīng)酶具有專一性自變量：因變量：第27頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二探究：影響酶活性的條件酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為酶活性（1）選擇哪一種酶做實(shí)驗(yàn)材料？為什么？過氧化氫酶過氧化氫淀粉酶淀粉√（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，寫出實(shí)驗(yàn)步驟①取3支試管，分別標(biāo)上1、2、3，各加入1ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液，分別放入100℃、60℃、0℃的水浴中②另取3支試管，分別標(biāo)上1’、2’、3’，各加入2ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，分別放入100℃、60℃、0℃的水浴中③5min后，將6支試管取出，將1、2、3號(hào)試管中的淀粉酶分別倒入1’、2’、3’試管中，搖勻，放回原來溫度的水浴中保溫5min④取出試管，在1’、2’、3’試管中各滴入一滴碘液，觀察各試管中顏色變化◆實(shí)驗(yàn)（3）：探究溫度對(duì)酶的影響第28頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二預(yù)測(cè)結(jié)果：溫度影響酶的活性1232%淀粉酶1ml1ml1ml溫度100℃60℃0℃放置5min1’2’3’3%可溶性淀粉2ml2ml2ml溫度100℃60℃0℃放置5min混合搖勻保溫5min混合搖勻保溫5min混合搖勻保溫5min碘液1滴1滴1滴顏色變化變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)結(jié)論溫度影響酶的活性因變量自變量自變量第29頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二酶活性受溫度影響示意圖在最適溫度下，酶的活性最高溫度偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯下降第30頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二實(shí)驗(yàn)流程：溫度對(duì)酶活性的影響

分析一下表格：

2與3步能互換嗎？為什么？第31頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二◆實(shí)驗(yàn)（4）：探究pH對(duì)H2O2酶的影響1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)材料肝臟中的H2O2酶能將H2O2催化分解成H2O和O2。用不同的pH緩沖液處理H2O2酶和H2O2，收集O2的產(chǎn)生量，比較在不同pH下H2O2酶的催化活性。3．實(shí)驗(yàn)流程第32頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二3．實(shí)驗(yàn)流程1號(hào)試管二結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象四三一實(shí)驗(yàn)步驟過氧化氫溶液3號(hào)試管試管各加入1mL過氧化氫酶溶液無明顯變化pH＝7pH=12pH＝2各加2ml過氧化氫溶液，600C水浴，2—3min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中。只有在適合的pH下酶的催化效率最好復(fù)燃無明顯變化2號(hào)試管加入2滴鹽酸加入2滴蒸餾水加入2滴NaOH◆實(shí)驗(yàn)（4）：探究pH對(duì)H2O2酶的影響第33頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二注意：1.過酸、過堿和高溫使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞，失去活性；2.低溫沒有改變酶的分子結(jié)構(gòu)，只是使酶的活性降低，溫度適宜時(shí)酶的活性可恢復(fù)。酶的特性3、酶的作用條件較溫和2、酶具有專一性1、酶具有高效性第34頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二（一）、影響酶活性、酶促反應(yīng)的因素及其曲線模型1、酶的催化活性的表示方法：以單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)底物減少量或產(chǎn)物生成量來表示

三、與酶有關(guān)的曲線分析：資料P58高考熱門圖示第35頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二1、酶的催化活性的表示方法：2、研究影響酶作用的因素的方法：

以單位時(shí)間內(nèi)(每分鐘)底物減少量或產(chǎn)物生成量來表示

研究某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響，應(yīng)在保持其他因素不變的情況下，單獨(dú)改變研究的因素。

第36頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二3、影響酶作用的因素：酶濃度、底物濃度、溫度、PH

（1）酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響：

用定量分析的方法，分別在不同的某種條件下測(cè)定同一種酶的活性，據(jù)所得到的數(shù)據(jù)繪制成曲線（前提：底物充足、其它條件適宜情況下）第37頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二3、影響酶作用的因素：

（2）底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響

：

反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比。①底物濃度較低時(shí)：②底物濃度較高時(shí)：③底物濃度很大且達(dá)到一定限度：

底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著。酶飽和（前提：酶量一定、其它條件適宜情況下）第38頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二（3）溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響第39頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二曲線含義：溫度對(duì)酶活性的影響曲線（以人體內(nèi)的酶例）ABCB點(diǎn)：在最適溫度時(shí)，酶的催化效率最高AB段：低于最適溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶的催化效率逐漸提高。（低溫時(shí)酶的活性受到抑制）BC段：高于最適溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶的催化效率逐漸降低。（溫度過高時(shí)酶失去活性）第40頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二曲線含義：溫度對(duì)酶活性的影響曲線（以人體內(nèi)的酶例）實(shí)踐應(yīng)用：活的生物材料的低溫保存

（低溫適合酶保存）ABC第41頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二（4）pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響

3、影響酶作用的因素：

第42頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二圖表含義：

B點(diǎn)：

BA段：

BC段：pH值對(duì)酶活性的影響（以人體內(nèi)的酶為例）ABC第43頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二催化效率pH值24681012胰蛋白酶胃蛋白酶唾液淀粉酶pH值對(duì)酶活性的影響（以人體內(nèi)的酶為例）第44頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二反應(yīng)速率V酶的濃度（E）反應(yīng)速率V底物濃度（S）反應(yīng)速率V溫度反應(yīng)速率VPH值A(chǔ)B歸納小結(jié)第45頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二◆特別關(guān)注：從酶催化作用機(jī)理看出，底物濃度，酶濃度以及影響酶活性的因素(如溫度、pH值等)都將影響酶促反應(yīng)速率，在研究影響酶促反應(yīng)速度的因素時(shí)，要遵循單因子變量原則，即所要研究的因素為自變量，其余因素為無關(guān)變量（如研究溫度對(duì)酶活性影響時(shí)，除溫度可變外其他因素都應(yīng)相同）。第46頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二★★★因大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，在過酸、過堿、高溫、紫外線、重金屬鹽、農(nóng)藥等作用下會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變，即發(fā)生蛋白質(zhì)變性，此時(shí)，酶的催化作用消失。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞。第47頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二（二）.怎樣用坐標(biāo)圖表示酶催化化學(xué)反應(yīng)的高效性？

（1）催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡所需時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（3）酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。第48頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二（三）.怎樣用坐標(biāo)圖表示酶專一性？

加入酶B的反應(yīng)速率與無酶條件下的反應(yīng)速率相同，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增大明顯加快，說明酶B對(duì)此反應(yīng)無催化作用，進(jìn)一步說明酶具有專一性。第49頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二

在底物的量有限的情況下①酶制劑的量不同②溫度不同（或PH不同）皆可導(dǎo)致酶的活性不同，從而導(dǎo)致出現(xiàn)上圖中的現(xiàn)象。例1：出現(xiàn)下圖情況的可能原因主要有哪些？第50頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二A第51頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二B第52頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二（四）.酶促反應(yīng)速度的影響因素分析若酶濃度一定，酶反應(yīng)速率隨底物（反應(yīng)物）濃度變化的曲線是怎樣的？若酶的濃度增加時(shí)，曲線應(yīng)如何變化？第53頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二例2．下圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中正確表示酶量增加1倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系的是 B第54頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二例3.下列符合下圖所示含義的是（）A、隨PH從5升高到7，酶的活性逐漸降低B、隨PH從5升高到7，酶的最適溫度不變C、溫度從0到A變化過程中，酶的活性逐漸降低D、該酶的最適PH值為7B576A（1）縱坐標(biāo)為反應(yīng)物剩余量，剩的越多，生成物越少，反應(yīng)速率越慢。（2）圖示pH=6時(shí)，反應(yīng)物剩余量最少，應(yīng)為最適pH。（3）當(dāng)pH改變時(shí)，最適溫度保持不變。第55頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二例4.下圖表示在不同條件下，酶促反應(yīng)的速率變化曲線，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.酶促反應(yīng)的速率可用底物消失所需的時(shí)間（或產(chǎn)物生成的速率）來表示B.Ⅱ和Ⅰ相比較，酶促反應(yīng)速率不同是因?yàn)樗鼈兊拿笣舛群蜏囟炔煌珻.AB段影響酶促反應(yīng)速率的主要限制因子是底物濃度D.若想探究不同溫度對(duì)酶活性的影響，至少應(yīng)設(shè)計(jì)3種不同的溫度Ⅱ和Ⅰ相比較，Ⅱ的酶促反應(yīng)速率慢，這是由溫度低，酶活性降低導(dǎo)致的；B第56頁，共60頁，2023年，2月20日，星期二

通常，一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組，是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組；對(duì)照組，也稱控制組，對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言，是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組，按對(duì)照的內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下對(duì)照類型：1．空白對(duì)照：

指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組。例如，在“生物組織中可溶性還原糖的鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，向甲試管溶液加入試劑，而乙試管溶液不加試劑，一起進(jìn)