第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1课件

A．图一曲线a中，甲点后，限制生成物量不再增加的因 素是酶的数量不足
B．图二曲线，酶减少后，图示反应速率可用曲线f表示 C．分别在图二中取乙、丙点的速率值，对应图一中的曲 线c和d D．减小pH，重复该实验，图二曲线b应变为曲线f；增大 pH，应变为曲线e [自主解答] ________
解析： 图一曲线a中，甲点后，限制因素为底物的浓 度，A错误；图二曲线中当底物浓度一定时，减少酶量，反应 速率降低，B正确；图二乙、丙点的速率值是一个定值，无法 用曲线c和d表示，C错误；图二曲线b是在最适pH下测定的反 应物浓度与酶促反应速率的关系，无论pH增大还是减小，曲 线b都应变成曲线f，D错误。
核糖体
细胞核(真核生物)
由活细胞产生
生物催化
降低化学反应的活化能
细胞内外
2．酶的作用机理 酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
(1)图中a和b分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需 要的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。 (3)用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
解析： 酶的作用具有专一性，用蛋白酶处理后，蛋白质 类酶的活性会因其分子结构改变而逐渐降低，非蛋白质类酶的 活性不受影响。酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此乙酶的 化学本质是蛋白质，甲酶的化学本质是RNA。酶的生理作用 都是催化作用。
答案： B
影响酶促反应的因素
图一曲线a表示在最适温度、最适pH条件下时间与 生成物量的关系，图二曲线b表示在最适温度、最适pH条件 下，反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是 ()
[思考探讨] 4.在反应前后酶的数量和性质是否发生改 变？
5．过酸、过碱、高温会使酶失活的原因是什么？ 提示： 4.不发生改变。 5．使酶的空间结构发生改变。
1．酶活性 (1)概念：酶对化学反应的催化效率。 (2)酶活性的表示方法： 酶对化学反应的催化效率，可用单位时间内反应物减少量 或产物生成量来表示。 (3)影响酶活性的因素：温度、pH。
将同一温度下的淀粉溶液和淀粉酶混合
滴加碘液
1～2滴
1～2滴 1～2滴
结果
不变蓝
变蓝
变蓝
[实验结论] 温度高于或低于最适温度时，酶的活性下降。
3．下图是验证酶的催化特性的几组对比实验，1～5号试 管内装有等量的H2O2溶液。1～4号试管控制温度与投入物品 如图所示，请回答：
(1)若投入物品后，立即用带有火星的卫生香去试探1～4 号试管口，________号试管口会出现猛烈燃烧现象。
绝大多数酶的化学本质是蛋白质，酶在一些化学反应中可作为 催化剂，而在另一些化学反应中，则可能作为底物被相关蛋白 酶分解，D正确。
答案： B
1．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时 间的关系如下图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA C．乙酶的化学本质为蛋白质 D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
2．酶的作用及机理 (1)酶的作用：具有__生__物__催__化___作用。 (2)活化能：分子从_常__态___转变为容易发生化学反应的活 跃状态所需要的能量。 (3)作用机理：_降__低__化__学__反__应__的__活__化__能___，同无机催化剂相 比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
Fe3＋能催化 H2O2分解
过氧化氢酶 催化H2O2分 解，且效率 高
[实验结论] (1)酶具有高效性。 (2)酶的作用：通过降低活化能，使生物化学反应尽快达 到平衡点，并使细胞代谢在温和条件下快速进行。 [操作要点] (1)本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜，肝脏必须 进行研磨，使过氧化氢酶释放出来。 (2)H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。 (3)卫生香不要插到气泡中，以免卫生香因潮湿而熄灭。
Ⅱ.探究温度对酶活性的影响 [实验原理] 唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃，淀粉在淀粉酶的催化作 用下分解为麦芽糖，淀粉遇碘液变蓝色。
[实验步Hale Waihona Puke ]分组12
3
淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
淀粉酶
1 mL
1 mL
1 mL
将上述两种物质分别放入两支试管中，再分别用以下温度处理
温度处理
37 ℃
沸水
冰块
混合
答案： D
Ⅰ.比较过氧化氢在不同条件下的分解 [实验原理] (1)2H2O2过―氧―F―化e3―＋氢→酶2H2O＋O2↑ (2)比较 H2O2 在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3＋等不同条 件下气泡产生的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度，了解过氧 化氢酶的作用和意义。
[实验步骤]
试管 号 1 2 3
4
3%过
控制变量
氧化氢 量
实验处理
H2O2分解速 度(气泡多少)
2 mL
2 mL 2 mL 2 mL
90 ℃水 浴加热
滴加 3.5% FeCl32滴
滴加20% 肝脏研磨
液2滴
很少 较多 很多
点燃的 卫生香
检测
无助燃 性
有助燃 性
助燃性 较强
助燃性 更强
结果分析
H2O2自然分 解缓慢
加热能促进 H2O2分解
答案： B
影响酶活性条件的最适值 (1)酶催化反应时，酶不同，其最适pH不同，最适温度不 同，但特定的酶最适值为定值，在最适值条件下，催化效率最 高。 (2)并非在最适的pH或温度下反应就一定能进行，若将温 度调至100 ℃，那么，即使在最适pH时，多数酶会丧失活性。
2．影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶 的浓度等。如图表示在最适温度下，某种酶的催化反应速率与 反应物浓度之间的关系。有关说法正确的是( )
(2) 过 酸 、 过 碱 或 温 度 过 高 ， 会 使 酶 的 空 间 结 构 遭 到 破 坏，使酶永久失活，但并未涉及肽键的断裂。0 ℃左右，酶活 性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性可 以升高。
[记知识纲要]
[背关键语句] 1．细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞 代谢。 2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数 酶是蛋白质。 3．酶具有生物催化作用，能够降低化学反应的活化能。 4．酶的作用具有高效性、专一性和作用条件较温和的特 点。温度过低，酶的活性降低；过酸、过碱或温度过高，会使 酶的空间结构遭到破坏，酶丧失活性。
第 5 章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
自主学习 新知突破
1．识记细胞代谢的概念和酶的本质。 2．理解酶在代谢中的作用和特性。 3．会设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。
酶的作用和本质
1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应， 是细胞__生__命__活__动___的基础。
答案： A
探究酶的高效性及影响酶活性的因素
下列关于酶的实验不正确的是( )
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类 B．该实验能证明酶具有高效性 C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好 D．该实验的因变量是肝脏质量的变化 [自主解答] ________
解析： 本实验中用的是过氧化氢酶和氯化铁溶液两种不 同的催化剂，所以催化剂的种类是本实验的自变量，而加入肝 脏(含过氧化氢酶)的试管反应更快，说明了酶具有高效性；因 变量是产生O2的快慢。
图2
(4)底物浓度：当酶浓度、温度和pH恒定时，在底物浓度 很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比；当底物浓度达到 一定限度时，所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最大， 再增加底物浓度，反应速率也不再增加，如上图2所示。
(1)影响酶活性的因素是温度、pH，影响酶 促反应速率的因素是酶活性、酶浓度、反应物浓度。酶活性和 酶促反应速率是两个概念，但两者存在相关性。酶活性的改变 一定导致酶促反应速率改变，而酶促反应速率的改变不一定是 由酶活性改变引起的。
提示： 1.细胞。 2．自变量：常温和90 ℃水浴、加入的FeCl3溶液和肝脏研 磨液。 因变量：气泡释放的多少、卫生香的复燃程度。 无关变量：H2O2的用量、pH等。 3．细胞内外。
1．酶的本质
化学本质
合成原料 合成场所
来源 生理功能 作用原理 作用场所
绝大多数是 蛋白质
少数是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
2．表示酶高效性的曲线(如右图) (1)催化剂可加快化学反应速率， 加入酶与无机催化剂对比，说明酶具 有高效性；加入酶与未加酶对比，说 明酶具有催化作用。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需 的时间，不能改变化学反应的平衡 点。 3．酶具有专一性
4．影响酶促反应的因素 (1) 温 度 ： 在 一 定 温 度 范 围 内 ， 酶的活性随温度升高而升高。酶活性 最高时的温度，为酶的最适温度。若 超过最适温度，酶活性随温度升高而 逐渐下降，甚至停止(酶失活)，如右 图所示。
3．酶的本质 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___，少数是RNA。
[思考探讨] 1.细胞代谢的场所在哪里？ 2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自 变量、因变量和无关变量分别是什么？ 3．酶发挥作用的场所是什么？
(2)若1号、2号、3号、4号都是为了验证酶的某特性而设 置的对照，________号没有设置的必要。
(3) 若 要 证 明 酶 的 活 性 受 酸 碱 度 的 影 响 ， 而 再 增 设 5 号 试 管，请补充：
①5号试管内应加入：____________________________。 ②5号试管温度应控制在________℃。 ③你设置的5号试管与________号试管可作为一组对比实 验。
酶的特性
1．酶具有__高__效__性___：酶催化效率大约是无机催化剂的 107～1013倍。