降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

關(guān)于降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第2頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三問(wèn)題探討第3頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.為何要將肉塊放在籠子里？用排除了胃對(duì)肉塊的物理性消化2.對(duì)肉起消化作用的是什么物質(zhì)？

酶3.進(jìn)行肉類(lèi)消化的過(guò)程的條件是怎樣的？極溫和的，即常溫常壓下4.在實(shí)驗(yàn)室里，能否也讓肉塊分解？能的話需要怎樣的條件？能。但要在高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈的條件下才能進(jìn)行。第4頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三一.

酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱(chēng)。（一）酶在細(xì)胞代謝中的作用比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解過(guò)氧化氫酶有害H2O2→→→→FeCl3H2O+O2第5頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：自變量：實(shí)驗(yàn)中

的變量。因變量：隨

而變化的變量。無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些

，對(duì)

造成影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：對(duì)照性原則；單因子變量原則；等量性原則；科學(xué)性原則對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。

人為控制改變自變量實(shí)驗(yàn)結(jié)果可變因素第6頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解試管編號(hào)1234每支試管加過(guò)氧化氫溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液不處理結(jié)果第二步第一步2ml實(shí)驗(yàn)步驟第7頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三步驟試管編號(hào)說(shuō)明1234一二

觀察結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生帶火星的木條對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：第8頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三(1)與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？

2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率

(2)在細(xì)胞中，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？不能(3)3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？在一定催化劑和較溫和的條件下，過(guò)氧化氫就可以被分解。(4)3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？

4號(hào)試管中的反應(yīng)速率快，可以說(shuō)明，與無(wú)機(jī)催化劑Fe3+相比，過(guò)氧化氫的催化效率要高出很多(5)這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么要選擇新鮮的肝臟？為什么要研磨？因?yàn)檫^(guò)氧化氫酶是蛋白質(zhì)，放置久了會(huì)受到細(xì)菌的作用，使組織中的酶分子數(shù)量減少或活性降低。研磨目的是使細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶充分釋放出來(lái)，加大過(guò)氧化氫酶與過(guò)氧化氫的接觸面積，加速分解。(6)滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為什么？不能。否則滴入的氯化鐵溶液中因含有少量肝臟研磨液而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性

第9頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三1）與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？2號(hào)試管，加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率；2）3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明了什么？FeCl3中的Fe3+

和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率，3）3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，4號(hào)試管中的反應(yīng)速率快,這說(shuō)明了什么？過(guò)氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多，試一試對(duì)現(xiàn)象的分析第10頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：

1必須用新鮮肝臟做實(shí)驗(yàn)材料。2實(shí)驗(yàn)使用肝臟的研磨液,加大肝臟內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫分子的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。3不能共用一個(gè)試管吸取肝臟研磨液和氯化鐵溶液。4過(guò)氧化氫有腐蝕性，使用時(shí)不要讓其接觸皮膚。5觀察產(chǎn)生氧氣多少的途徑：

A、觀察產(chǎn)生氣泡的數(shù)目的多少。

B、用無(wú)火焰的衛(wèi)生香來(lái)鑒定，氧氣多會(huì)使無(wú)火焰的衛(wèi)生香復(fù)燃。第11頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三問(wèn)題質(zhì)疑：？1、與1號(hào)試管相比，為什么2號(hào)試管加熱后過(guò)氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使過(guò)氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。

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(chēng)為活化能第12頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）酶在細(xì)胞代謝中的作用

正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第13頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三活化能:

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。第14頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三能量反應(yīng)過(guò)程酶使活化能降低沒(méi)有酶催化有酶的催化第15頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三曲線解讀酶只縮短到達(dá)化學(xué)平衡的時(shí)間，但不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)生成物產(chǎn)量只與反應(yīng)物的量有關(guān)第16頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.酶的本質(zhì)閱讀教材P81頁(yè),關(guān)于酶本質(zhì)的探索第17頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三酶的本質(zhì)巴斯德在顯微鏡下觀察到酵母細(xì)胞,他的觀點(diǎn)哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的?李比希的觀點(diǎn)呢?第18頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三

巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母菌細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。巴是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)角度考慮問(wèn)題。第19頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三畢希納實(shí)驗(yàn)示意圖,從中可得出什么結(jié)論?為什么當(dāng)時(shí)只能推測(cè)酶是蛋白質(zhì),而不能證明酶是蛋白質(zhì)?酶的本質(zhì)

酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。第20頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三是誰(shuí)最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)切赫奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化作用第21頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三請(qǐng)思考:1.薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng).你認(rèn)為他成功的主要原因是什么?（正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱苦的人。）2.請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義.酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生具有催化作用的有機(jī)物第22頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納VS其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)

死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA五、酶及其本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程第23頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三小結(jié)：關(guān)于酶本質(zhì)的探索⑴巴斯德以前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。⑵巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的物質(zhì)在起作用。⑶李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能起作用。⑷比希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞裂解后繼續(xù)起催化作用。就像在活酵母細(xì)胞中一樣。⑸薩姆納：提取脲酶并確定其為蛋白質(zhì)。⑹奧特曼：少數(shù)RNA也是酶。⑺目前已有發(fā)現(xiàn)DNA具有催化活性的報(bào)道。第24頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三酶的本質(zhì)大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA酶的活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有生物催化作用的有機(jī)物第25頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、酶的特性（一）酶具有高效性

比無(wú)機(jī)催化劑的效率高107~1013倍。第26頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三步驟試管1試管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，60℃水浴保溫5min32ml斐林試劑，邊加邊輕輕振蕩4水浴煮沸1min結(jié)果出現(xiàn)磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀酶的特性

專(zhuān)一性第27頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）酶具有專(zhuān)一性每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。如淀粉酶只能催化淀粉分解成麥芽糖，而不能分解蔗糖第28頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三第29頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三第30頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三第31頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱(chēng)為該酶促反應(yīng)的最適溫度0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對(duì)酶活性的影響第32頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三試管編號(hào)處理C1C2C3C4C5加入新鮮淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升加入緩沖液調(diào)節(jié)PH值更酸酸7堿更堿加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升2毫升振蕩試管后，在60℃恒溫水浴中靜置1min加入配好的斐林試劑1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升輕輕振蕩試管，煮沸1min結(jié)果（顏色）結(jié)論pH對(duì)酶活性的影響第33頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三①本實(shí)驗(yàn)中也可將過(guò)氧化氫酶和H2O2分別調(diào)至同一pH再混合，以保證反應(yīng)一開(kāi)始便達(dá)到預(yù)設(shè)pH。②本實(shí)驗(yàn)不宜選用淀粉酶催化淀粉分解，因?yàn)榈矸勖复呋牡孜锏矸墼谒嵝詶l件下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。第34頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三反應(yīng)溶液pH會(huì)對(duì)酶的活性有影響υ/mmol.s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH在6.5~8.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.5~6.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對(duì)酶活性的影響第35頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三酶的名稱(chēng)最適PH過(guò)氧化氫酶（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

1.5~2.2pH對(duì)酶活性的影響第36頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1、在溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？

防止在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，從而失去對(duì)照作用，影響實(shí)驗(yàn)效果。問(wèn)題討論

2、pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧化鈉、鹽酸？為什么？

不能，這樣可能在改變?nèi)芤簆H之前淀粉酶已將淀粉水解，從而影響實(shí)驗(yàn)效果。第37頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）酶的作用條件較溫和嬌氣的酶酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

第38頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）影響酶活性的條件

1.溫度最適溫度最適PH2.PH值溫度速度速度PH（1）動(dòng)物的最適溫度在35℃~40℃之間；植物的是40℃~50℃（2）動(dòng)物的最適PH在6.5~8.0之間；植物的是4.5~6.5℃第39頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三酶活性受溫度影響示意圖最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受pH值影響示意圖低溫、高溫、過(guò)酸、過(guò)堿對(duì)酶活性的影響一樣的嗎？抑制失活失活失活第40頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三影響酶促反應(yīng)速率的因素？？？1、溫度、pH2、底物濃度3、酶濃度4、生成物濃度5、激活劑和抑制劑第41頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.底物濃度

酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速率也增加，但達(dá)到一定濃度后不再增加，原因是受到酶數(shù)量的限制。第42頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.酶濃度

在底物充足、其他條件適宜且固定的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正相關(guān)。

第43頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.生成物濃度

在生成物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間能較長(zhǎng)時(shí)間保持不變，在生成物濃度較高時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)明顯下降底物（生成物）濃度反應(yīng)速率第44頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.激活劑和抑制劑

激活劑：酶的活性常受到某些物質(zhì)影響，有些物質(zhì)能

增加酶的活性，稱(chēng)為酶的激活劑；

抑制劑：另一些物質(zhì)則降低酶的活性，稱(chēng)為抑制劑。

很少量的激活劑或抑制劑就會(huì)影響酶的活性，而且常具有特異性（值得注意的是激活劑和抑制劑不是絕對(duì)的，有些物質(zhì)在低濃度時(shí)為某種酶的激活劑，而在高濃度時(shí)則成為該酶的抑制劑，NaCl是唾液淀粉酶的激活劑，但NaCl濃度到1/3飽和度時(shí)就可抑制唾液淀粉酶的活性）。第45頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、酶的特性（1）酶具有高效性（2）酶具有專(zhuān)一性（3）酶的作用條件較溫和溫度影響酶的活性PH值影響酶的活性2、對(duì)照性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

（1）單因子變量原則（2）對(duì)照性原則（3）等量原則課堂小結(jié)第46頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物-酶結(jié)合）第47頁(yè)，講稿共50頁(yè)，2023年5月2日，星期三練習(xí)P822.