資源簡介

5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一、酶在細胞代謝中的作用
1.細胞代謝：細胞中每時每刻進行的 。
2.活化能：分子從 態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生 的 態(tài)所需要的能量。
3.實驗：
①原理:
②目的：通過比較 H2O2 在 的分解，從而了解 H2O2 酶的作用。
1
③實驗設(shè)計
反應(yīng)條件：常溫、 、無機催化劑 Fe3+ 、 酶。
反應(yīng)快慢的指標：單位時間內(nèi)產(chǎn)生 或帶火星的衛(wèi)生香 。
④實驗步驟：
試管編號 1 2 3 4 變量
第一步 H2O2 濃度 3% 3% 3% 3%
劑量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
第二步 反應(yīng)條件
劑量 2 滴清水 2 滴清水 2 滴 2 滴
結(jié)果 氣泡產(chǎn)生
衛(wèi)生香復(fù) 燃情況
(1)與 1 號試管相比，2 號試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？細胞能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？
(2)3 、4 號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么
(3)3 、4 號試管哪個反應(yīng)速率更快？這說明什么？為什么酶對細胞代謝的順利進行至關(guān)重要？
(4)該實驗可得出什么結(jié)論？
PS 科學(xué)方法：控制變量和設(shè)計對照實驗
·變量：實驗過程中的 。
·自變量： 的對實驗對象進行處理的因素。
·因變量：因 改變而變化的變量。
·無關(guān)變量：實驗過程中存在的其他一些會對實驗結(jié)果造成影響的 。
·對照實驗：除 量以外，其余因素（ 變量）都保持一致，并將結(jié)果進行 的實驗。
一般要設(shè)置 組和 組。其類型分為 對照實驗、 對照實驗、
對照實驗。對照實驗的原則為： 。
4. 酶的作用：
5. 酶的作用原理：降低反應(yīng)的 。
PS:與無機催化劑相比酶降低活化能的作用更 ，催化效率更 。
(
引
起
發(fā)
酵
的
是
酵
母
菌
細
胞 中
的
，但這些物質(zhì)只有
在酵母細胞
后才能發(fā)
) (
切赫、奧爾特曼
) (
發(fā)現(xiàn)少數(shù)
具有催化功能
) (
薩姆納之后
) (
科學(xué)家們獲得
酶、
酶等許多酶的結(jié)晶，并證明這些
酶的化學(xué)本質(zhì)是
。
) (
酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞
后繼續(xù)起
作用，就像在
中一樣。
) (
薩姆納
) (
薩姆納：從刀豆中提純
，并證明其化學(xué)本質(zhì)是
。
) (
（
4
）分解肉塊的化學(xué)物質(zhì)究竟是什么？
2
、酶本質(zhì)的探究歷程：
) (
巴斯德之前：發(fā)酵是
，
與生命活動無關(guān)。
) (
化學(xué)本質(zhì)
絕大多數(shù)是
少數(shù)是
合成原料
組成元素
至少含有
合成場所
細胞核
(
真核生物
)
來源
作用
作用的原理
) (
3
、酶的定義：
產(chǎn)生的
，具有
作用的
。
)
6.酶的作用意義：正由于酶的催化作用，細胞代謝才能在 條件下 進行。
二、酶的本質(zhì)
1 、問題探討：
（1）為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？
（2）是什么物質(zhì)使肉塊消失了？
（3）怎樣才能證明你的推測？
2
巴斯德
發(fā)酵是由 的存在所致， 需要 的參與。
畢希納
李比希
作用的場所
酶的命名 作用場所+反應(yīng)物+“酶 ”
三、酶的特性
(
酶的一般特點：
)①不改變 ，即化學(xué)反應(yīng)的 。
②加快反應(yīng) ，縮短反應(yīng) 。
③反應(yīng)前后 。
（一）高效性：與 相比，酶降低活化能的作用更顯著。（催化效率是 的 107~ 1013 倍）
（二）專一性：
1 、無機催化劑作用范圍較廣：酸可催化 、 、 水解。
2 、實驗：
(
淀粉和蔗糖都是
糖。
) (
通過
試劑鑒定溶液中是否有還原糖，確定淀粉酶是否只能催化
特定的化學(xué)反應(yīng)。
·
實驗?zāi)康模禾骄康矸勖甘欠裰荒艽呋囟ǖ幕?br/>學(xué)反應(yīng)。
)·實驗原理淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成 糖。
·實驗設(shè)計：
1 號試管 2 號試管
步 驟 一 2ml 淀粉溶液 2ml 蔗糖溶液
二 加入 2ml 新鮮的淀粉酶溶液，振蕩，約 60℃ 保溫 5min
三 加入 2ml 斐林試劑，水浴加熱 ，煮沸 1min
現(xiàn)象
(
·
討論
)1 號試管有磚紅色沉淀生成，2 號試管沒有，說明什么？你能從該實驗得到什么結(jié)論？
實驗中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？
該實驗的自變量和因變量分別是什么？
本實驗的設(shè)計思路是什么？你還有其他設(shè)計思路嗎？
3、 酶專一性的定義：每一種酶只能催化 或 化學(xué)反應(yīng)。
4、 酶專一性的意義：保證 有條不紊地進行。
（三）酶的作用條件較 。
1 、酶活性定義：酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的 。可用酶在一定條件下催化某一化學(xué)反應(yīng)的
表示。
2 、探究溫度對酶測定的影響
①淀粉酶 or 過氧化氫酶？
②溫度梯度如何設(shè)置？
③淀粉和酶先保溫再混合，還是先混合再保溫？
3
④如何檢測酶活性大小？碘液 or 斐林試劑？
序號 項目 1 1* 2 2* 3 3*
1 注入可溶性淀粉溶液保溫 5 min 2 mL - 2 mL - 2 mL -
2 注入淀粉酶溶液保溫 5 min - 1 mL - 1 mL - 1 mL
3 溫度條件(℃) 0 60 100
4 相同溫度下淀粉溶液與淀粉酶 溶液混合，保持溫度 3 mL 混合液 3 mL 混合液 3 mL 混合液
5 碘液檢驗
3、探究 pH 對酶活性的影響
①淀粉酶 or 過氧化氫酶？
②pH 梯度如何設(shè)置？
③過氧化氫和酶先調(diào) pH 再混合，還是先混合再調(diào) pH？
④如何檢測酶活性大小？
序號 項目 試管 1 試管 2 試管 3
1 注入新鮮的肝臟研 磨液 每支試管各 1 mL
2 不同 pH 的處理 注入物質(zhì)的量濃度為 0.01 mol/L 的鹽酸溶液 1 mL 注入蒸餾水 1 mL 注入物質(zhì)的量濃度為 0.01 mol/L 的 NaOH 溶液 1 mL
3 注入過氧化氫溶液 每支試管各 2 mL
4 用帶火星的衛(wèi)生香進行檢驗
5 預(yù)期實驗現(xiàn)象
總結(jié)：
1 、動物、植物、細菌、真菌的最適溫度/pH 是多少？
2 、為什么酶的作用條件較溫和？
3 、如何保存酶？
4
(
4
、酶的激活劑
/
抑制劑
·
激活劑：
①無機陽離子：
Na
+
/K
+
/
Cu
2+
/
Ca
2+
②無機陰離子：
Cl
-
/
Br
-
/I
-
/
SO
4
2-
/
PO
4
2-
③有機化合物：維生素
c
、半胱氨酸、還原性谷胱甘肽
等。
·
抑制劑：
) (
1
、酶濃度
V
2
、底物濃度
V
3
、酶活性（
T
、
PH
）
) (
酶濃度
底物濃度
)
4 、將溫度從 A 升高到 B 再恢復(fù)到 A ，酶還有活性嗎？A 升高到 C 再恢復(fù)到 A 呢？換成 pH 呢？
5 、同一個體，最適溫度/pH 相同嗎？
6 、如何探究酶的最適溫度/pH？
四、影響酶促反應(yīng)的因素
競爭性抑制劑 非競爭性抑制劑
5

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