生物催化剂——酶
生物催化剂酶
第四章生物催化剂—酶生命的基本特征是新陈代谢，生物体在新陈代谢过程中，几乎所有的化学反应都是在生物催化剂——酶(enzyme)的催化下进行的。
但是20世纪80年代发现还有一类生物催化剂，称为核酶（ribozyme），它主要作用于RNA的剪接。
本章主要介绍酶的有关内容，因为生物体的一切生命活动都是在酶的催化下平衡协调地进行，临床上许多疾病都与酶的异常密切相关，许多临床常用药物亦是通过影响酶的作用来达到治疗。
第一节酶是生物催化剂一、生物催化剂（一）酶酶是由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质，它是最主要的生物催化剂。
酶所催化的化学反应称为酶促反应。
在酶促反应中被酶催化的物质叫底物（substrate，S）；经酶催化所产生的物质叫产物（product，P）；酶所具有的催化能力称为酶的“活性”，如果酶丧失催化能力称为酶失活。
1926年Sumner首次从刀豆中提取脲酶结晶并率先提出酶的化学本质是蛋白质。
到目前为止，纯化和结晶的酶已超过2000余种。
根据酶的化学组成成分不同，可将其分为单纯酶（simple enzyme）和结合酶（conjugated enzyme）两类。
1．单纯酶这类酶的基本组成单位仅为氨基酸，通常只有一条多肽链。
它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。
如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等均属于单纯酶。
2．结合酶这类酶由蛋白质部分和非蛋白质部分组成，前者称为酶蛋白（apoenzyme），后者称为辅助因子（cofactor）。
酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶（holoenzyme）。
只有全酶才有催化作用。
酶蛋白在酶促反应中起着决定反应特异性的作用，辅助因子则决定反应的类型，参与电子、原子、基团的传递。
辅助因子的化学本质是金属离子或小分子有机化合物，按其与酶蛋白结合的紧密程度不同可分为辅酶（coenzyme）与辅基（prosthetic group）。
辅酶与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。
辅基则与酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤将其除去。
生物催化剂酶
2、 按酶得结构分类
1)单体酶(monomeric enzyme):只有一条多肽链组成,MW一
般在13~35kDa之间。数量不多,多为水解酶,如胃蛋白酶、胰蛋
白酶等。
2)寡聚酶(oligomeric enzyme):由几个至几十个亚基组成。
亚基相同或不同,彼此靠非共价键结合,如乳酸脱氢酶、磷酸果
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第二节 酶得组成与辅酶
一、酶得化学组成与分类
1、 根据组成成分,酶可分为2类
单纯酶: 酶蛋白,决定
(simple enzyme) (apoenzyme)
催化反应得特异性 结合底物得特异性
结合酶: 酶蛋白 + 辅助因子 = 全 酶
(conjugated enzyme) (Cofactor) (holoenzyme)
锰超氧化物歧化酶 Mn2+
磷脂酶C
Ca2+
谷胱甘肽过氧化物酶 Se
磷脂酶A2
Ca2+
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2、 有机小分子
辅酶:与酶蛋白结合比较松散,易透析除去,如辅酶 Ⅰ和辅酶Ⅱ等。
辅基:以共价键与酶蛋白结合,不能透析除去,需经 化学处理才能与蛋白分开,如细胞色素氧化酶中得铁 卟啉。
作用:
参与催化过程,在反应中起运载体得作用,传递电 子、质子或其她基团。
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表4-3 一些酶含有机分子辅酶和金属离子
酶名称
金属离子
有机分子辅基
细胞色素氧化酶
Cu
血红素
醇脱氢酶
Fe Mo
FAD
黄嘌呤氧化酶
Fe Mo
FAD
丁酰CoA脱氢酶
Mo
FAD
琥珀酸脱氢酶
Fe
FADΒιβλιοθήκη NADH-细胞色素还原酶 Fe
生物催化剂——酶-沪科版高中第一册教案
生物催化剂——酶-沪科版高中第一册教案一、教学目标1.了解酶在生物催化中的作用原理和机理；2.掌握酶促反应的速率和影响因素；3.了解酶的结构和性质。
二、教学重难点1.酶的催化原理和机理；2.酶的结构和性质。
三、教学内容1. 酶的基本概念和作用原理1.酶的定义和分类；2.酶的作用原理和机理；3.酶的基本性质和催化特点；4.酶促反应速率和影响因素。
2. 酶的结构和特点1.酶的分子结构和组成；2.酶的稳定性和催化效率；3.酶的失活和再生。
四、教学方法1.教师讲授与学生提问相结合的方式；2.实验演示和数据分析的方式；3.学生小组讨论和合作实验的方式。
五、教学过程1. 酶的基本概念和作用原理1.酶的定义和分类教师简要介绍酶的定义和分类，包括氧化还原酶、水解酶等，并从生物学和医学的角度引出酶的作用原理。
2.酶的作用原理和机理介绍酶的作用原理和机理，包括亚基和活性中心、酶促反应的动力学和热力学等。
3.酶的基本性质和催化特点讲解酶的基本性质和催化特点，包括酶对反应物和产物的选择性和特异性、酶对反应温度和pH值的敏感性等。
4.酶促反应速率和影响因素介绍酶促反应速率和影响因素，包括酶浓度、温度、pH和反应物浓度等，同时教师通过中小学生生活中的例子来说明酶促反应的应用。
2. 酶的结构和特点1.酶的分子结构和组成教师详细分析和介绍酶的分子结构和组成，包括多肽、蛋白质、核酸和碳水化合物等，同时着重讲解酶的稳定性、催化效率和特异性等。
2.酶的失活和再生讲解酶的失活和再生，包括酶的热失活、酶的酸碱失活以及酶受酶抑制剂的影响等，并从中讲解酶的应用价值。
六、教学评估1.采用课堂讨论、实验演示和作业考查相结合的方式来进行评估；2.通过学生的答案来考核学生的学习情况和学习效果；3.通过老师的评估和反馈，来检测教学效果和优化教学方法。
七、教学反思1.教师应当注重学生的参与和反馈，引导学生积极思考；2.在实验操作过程中，教师应当注意安全和规范，避免事故发生；3.在教学过程中，教师应当根据学生的不同程度，采用不同的教学方式和手段。
酶催化技术定义
酶催化技术定义
酶催化技术是指利用生物催化剂--酶对反应物进行催化转化的技术。
酶是一类特殊的
生物大分子，具有高度的催化效率、特异性以及环境适应性等优良特性。
酶催化技术通过
调节反应条件、优化酶的性质，可以实现高效、低能耗、高选择性的化学转化过程。
酶催化技术是生物技术和化学工业领域中极为重要的技术之一，已经广泛应用于食品、医药、化妆品、化工等众多领域中。
以酶为催化剂的反应具有以下优点：
1.高效性：酶具有很高的催化效率，可以使反应速度得到显著提高。
2.选择性：酶能够选择性地催化特定的反应，避免了不必要的副反应的发生。
3.温和条件：从而可以在相对温和的条件下进行反应，避免大量的能量损失和不必要
的污染。
4.可重复性：酶反应有很高的可重复性，能够产生一定数量的产品。
酶催化技术可以应用于控制食品品质、优化医药品稳定性和有效性、制取功能性化合物、提高能量转化效率、代替化学催化反应等方面。
例如，在食品加工领域，酶催化技术被广泛应用于奶制品、面制品、糖果、肉制品等
食品加工过程中。
比如，在奶制品中，酸奶的制作过程就是利用酶对乳糖进行水解反应，
生成乳酸，从而使牛奶凝固而得到的。
这种酶催化技术的应用可以在一定程度上提高产品
质量，并且能够降低生产成本。
此外，在医药开发方面，酶催化技术还可以用来合成或转化药物分子，以优化药效和
副作用，从而实现高效、可控的药物开发和生产。
总的来说，酶催化技术是一种高效、环保、可控的化学反应方法，它在食品、医药、
化工等领域中有着广泛的应用前景，可以提高产品品质和生产效率。
生物催化剂——酶课件 (一)
生物催化剂——酶课件 (一)
生物催化剂——酶课件
随着生命科学和现代工业技术的不断发展，生物催化剂——酶在世界范围内已经广泛应用于工业化生产，成为一种具有广阔发展前景的新兴领域。
本文将介绍有关酶的相关知识，以及它在工业中的应用。
一、酶的概念及分类
酶是一种生物催化剂，它能够在生命体内参与到多种化学反应中，促进反应的进行。
在人类日常生活中，酶也广泛存在于很多食品之中。
酶按作用类型、种类和反应条件等分类，可以分为不同的类别，大致可分为质膜酶、胞浆酶、核酶和催化酶等。
二、酶的特性及功能
酶的特性和功能是指在生理背景下，在特定的条件下，酶参与各种化学反应中的能力。
酶在生化过程中具有很多独特的特性，例如酶是高效、专一的生物催化剂，能够在水中催化反应，有很强的反应特异性和底物特异性等。
酶作为生物催化剂，它在工业生产中的应用非常广泛，例如：酶用于食品加工中、制药中合成生物活性，以及能量转换及去除有害物质等等。
三、酶在工业中的应用
1. 食品加工：酶可以用于面粉加工、果汁酿造、酱油、酸奶等食品的
制造。
从小生物催化所产生的食品颜色、香味等方面都会更加完美。
2. 制药工业：酶在制造生物活性物质、生产抗原制剂、口香糖制造及
其他药物工业中有着广泛的应用，可提高生物反应产率，降低制造成本，同时也可以保证产品的特异性。
3. 环境监测：工业废水、工业废气以及生活垃圾等对环境产生的污染，可以通过酶的催化来减少有害物质的浓度。
总之，生物催化剂——酶在工业化生产中的应用前景越来越广阔。
研
究人员应该充分利用它的优异特性，在社会各个领域中贡献力量。
酶作为催化剂的特点
酶作为催化剂的特点酶是一种生物催化剂，具有以下特点：1. 高效性：酶能够以极高的催化效率促进化学反应的进行。
这是因为酶能够降低反应的活化能，使反应更容易发生。
酶能够在相对温和的条件下催化反应，避免了高温或高压条件下的反应，从而降低了能源消耗。
2. 专一性：酶对底物具有高度的选择性和专一性。
不同的酶只能催化特定的底物或一类底物，这是由于酶的空间结构和活性位点的特异性决定的。
这种专一性使得酶在细胞内能够精确地催化特定的代谢途径，避免了底物之间的竞争和副反应的发生。
3. 可逆性：酶催化的反应通常是可逆的，即酶能够在适当的条件下促使反应的正向和反向发生。
这种可逆性使得酶能够调节反应的平衡，根据需要调整反应的方向。
同时，可逆性也使得酶能够参与循环反应，增加反应的速率。
4. 高度效用：酶能够在相对温和的条件下催化反应，但其催化效果却非常显著。
酶的催化速率可以达到每秒钟催化数万次甚至数百万次的级别。
这使得酶成为生物体内许多代谢反应的关键催化剂。
5. 可调控性：酶的活性可以通过多种方式进行调控。
例如，酶的活性可以通过底物浓度、温度、pH值、离子浓度等因素的变化而发生变化。
这种可调控性使得酶能够根据细胞内外环境的变化而适应和调整反应的速率和方向。
6. 可再生性：酶在催化反应过程中并不被消耗，因此可以反复使用。
酶能够与底物形成复合物，催化反应后再与产物解离，重新参与其他反应。
这使得酶的使用量较少，成本相对较低。
酶作为催化剂的特点使其在许多领域具有广泛应用。
在生物学和医学领域，酶催化反应能够实现高效、专一和可控的生物转化，用于合成药物、生物传感器、生物染料等。
在工业领域，酶催化反应能够降低反应温度和压力，减少废物产生，提高反应的选择性和产率，用于生产化学品、食品添加剂、生物燃料等。
此外，酶还被广泛应用于环境保护、食品加工、纺织工业等领域。
酶作为催化剂具有高效性、专一性、可逆性、高度效用、可调控性和可再生性等特点。
这些特点使得酶成为生物体内许多反应的关键催化剂，并在不同领域中得到广泛应用。
生化第三章酶
第三章酶本章要点生物催化剂——酶：由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。
一、酶的分子结构与功能1.单体酶：由单一亚基构成的酶。
（如溶菌酶）2.寡聚酶：由多个相同或不同的亚基以非共价键连接组成的酶。
（如磷酸果糖激酶-1）3.多酶复合物（多酶体系）：几种具有不同催化功能的酶可彼此聚合。
（如丙酮酸脱氢酶复合物）4.多功能酶（串联酶）：一些酶在一条肽链上同时具有多种不同的催化功能。
（如氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ）（一）、酶的分子组成中常含有辅助因子1.酶蛋白主要决定酶促反应的特异性及其催化机制；辅助因子主要决定酶促反应的性质和类型。
2.酶蛋白和辅助因子单独存在时均无催化活性，只有全酶才具有催化作用。
3.辅酶与酶蛋白的结合疏松，可以用透析和超滤的方法除去。
在酶促反应中，辅酶作为底物接受质子或基团后离开酶蛋白，参加另一酶促反应并将所携带的质子或基团转移出去，或者相反。
4.辅基则与酶蛋白结合紧密，不能通过透析或超滤将其除去。
在酶促反应中，辅基不能离开酶蛋白。
5.作为辅助因子的有机化合物多为B族维生素的衍生物或卟啉化合物，它们在酶促反应中主要参与传递电子、质子（或基团）或起运载体作用。
金属离子时最常见的辅助因子，约2/3的酶含有金属离子。
6.金属离子作为酶的辅助因子的主要作用①作为酶活性中心的组成部分参加催化反应，使底物与酶活性中心的必需基团形成正确的空间排列，有利于酶促反应的发生；②作为连接酶与底物的桥梁，形成三元复合物；③金属离子还可以中和电荷，减小静电斥力，有利于底物与酶的结合；④金属离子与酶的结合还可以稳定酶的空间构象。
7.金属酶：有的金属离子与酶结合紧密，提取过程中不易丢失。
8.金属激活酶：有的金属离子虽为酶的活性所必需，但与酶的结合是可逆结合。
（二）、酶的活性中心是酶分子执行其催化功能的部位1.酶的活性中心（活性部位）：酶分子中能与底物特异地结合并催化底物转变为产物的具有特定三维结构的区域。
酶是一种什么样的生物催化剂？
酶是一种什么样的生物催化剂？酶的定义和功能酶是一种生物催化剂，也被称为生物体内的生物催化剂或生物体内的酶催化剂。
它们是由细胞产生的蛋白质，可以促进和调节生化反应的速率。
在这些生化反应中，酶会降低反应的活化能，从而加速反应速率，并在反应结束后不发生化学变化。
酶的特征和结构酶在生物体内广泛存在，并在各种生物体的细胞内起着关键的催化作用。
酶具有以下几个特征：- 酶可以在非常温和的条件下催化反应，而无需高温或高压。
- 酶具有高度的专一性，只能催化特定的底物反应。
- 酶可被底物分子与之产生作用，形成酶底物复合物，从而催化反应。
- 酶的催化作用可以被底物浓度、酶浓度、温度和pH等因素影响。
酶的结构是由氨基酸组成的蛋白质链。
酶的功能和催化活性取决于其特定的三维结构。
酶通常拥有一个所谓的活性位点，底物在该位点与酶发生反应。
酶的作用机理酶催化反应的机理包括多种方式，其中最常见的方式是酶与底物之间形成酶底物复合物，并在该复合物中发生化学反应。
这种酶底物复合物的形成可以通过两种模型进行解释：锁匙模型和诱导拟合模型。
在锁匙模型中，酶的活性位点的结构与底物完全匹配，就像一个锁和钥匹配一样。
这种情况下，底物可以直接与酶发生反应。
在诱导拟合模型中，酶的活性位点的结构与底物不完全匹配，但当底物与酶结合时，酶会发生构象变化，使得底物可以与酶发生反应。
酶的应用领域酶的应用非常广泛，涉及许多领域。
以下是一些常见的酶的应用领域：- 食品工业：酶被用于面包、啤酒、乳制品等食品生产过程中的发酵过程。
- 药物研发：酶可以用于合成药物和制药过程中的催化反应。
- 生物燃料产业：酶被用于生物质转化为生物燃料的过程中。
- 环境保护：酶可以分解有害物质，用于环境污染物的处理和清除。
总而言之，酶是一种生物催化剂，通过调节和加速生化反应的速率，在生物体内起着重要的作用。
它们的特点是能在温和条件下催化反应，且具有高度的专一性。
酶的应用广泛，涉及食品工业、药物研发、生物燃料产业和环境保护等领域。
生物催化剂——酶
酶是活细胞产生的具有催化作用的生物大分子
功能
化学本质 酶是由（
催化作用
绝大多数是蛋白质， 少数是RNA。 ）产生的？
实验一
实验三
温度对过氧化氢酶催化效率的影响
试管编号
试管A 试管B 试管C
材料
3%过氧化 氢2ml 3%过氧化 氢2ml 3%过氧化 氢2ml
加入试剂
新鲜猪肝匀 浆0.5ml 煮熟的猪肝 匀浆0.5ml 蒸馏水 0.5ml
实验现象
实验三
温度对过氧化氢酶催化效率的影响
实验四
酸碱度对过氧化氢酶催化效率的影响 材料和仪器： 3%过氧化氢溶液、新鲜猪肝匀浆、 浓硫酸处理过的猪肝匀浆、蒸馏 水、试管、滴管
20世纪30年代，科学家们相继提取出了多种酶的 蛋白质晶体，并且指出酶是一类具有催化作用的 蛋白质。 20世纪80年代以来，科学家发现少数RNA也具有 催化作用。
1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出可以消 化蛋白质的物质。 1926年，美国科学家从刀豆种子中提取出一种脲 酶，证实它也是一种6 + O2
人体外：
一定条件
CO2 + H2O + 能量
C6H12O6 + O2
点燃
CO2 + H2O + 能量
1773年 斯帕兰札尼的实验
瘦 肉 块 为 什 么 消 失 了 呢 ？
1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出可以消 化蛋白质的物质。
1836年，德国科学家施旺从胃液中提取出可以消 化蛋白质的物质。 1926年，美国科学家从刀豆种子中提取出一种脲 酶，证实它也是一种蛋白质。
生物催化剂酶
生物催化剂酶
酶是一类特殊的生物催化剂，广泛存在于生物体内的各个细胞中，起到加速化学反应的作用。
酶具有高效、专一性和选择性等特点，广泛参与生物体内的代谢过程和调控功能。
一、酶的结构：
酶是由蛋白质组成的，通常由一个或多个多肽链组成。
它们的具体结构因不同的酶而不同，包括原核酶、真核酶和酶的亚基等。
酶的活性通常与其特殊的三级结构密切相关。
二、酶的功能：
1. 降低活化能：酶通过改变反应物分子的构象，使反应物间的键能降低，从而促进反应速率加快。
2. 催化特异性：酶对特定的反应物具有高度选择性，只作用于其特定的底物或配体。
3. 可逆催化：酶在催化反应后不会被耗尽，而是能够反复被使用。
4. 酶的催化作用是高效的：酶能够在温和的条件下催化复杂的生物转化反应，提高反应速率。
三、酶的分类：
根据催化反应类型，酶可分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、联合酶、异构酶、合成酶等。
四、酶在生物体内的作用：
1. 代谢调节：酶在调节机体的代谢过程中起到重要的作用，包括酶的活性调节和基因调节等。
2. 消化吸收：胃、肠道等消化器官中的酶参与食物的消化和吸收，使食物中的大分子有机物转化为小分子有机物，被机体吸收利用。
3. 免疫系统：酶也参与免疫系统的调节，如溶菌酶能破坏细菌细胞壁，抗体酶能在免疫反应中起到催化作用。
总之，酶作为生物体内的催化剂，在生物的代谢过程中起到至关重要的作用。
它们能够提高反应速率，降低反应的活化能，具有高度特异性和选择性，对维持生命活动具有不可替代的重要性。
生物催化剂的种类
生物催化剂是一类利用酶或其他生物体产生的催化剂来促进化学反应的物质。
以下是一些常见的生物催化剂的种类：
1.酶：酶是生物催化剂中最常见的类型。
酶是生物体内产生的蛋白质，能够催化特定
的化学反应，例如氧化还原、水解、合成等。
常见的酶包括脱氢酶、氧化酶、脂肪酶、聚合酶等。
2.酵母：酵母是一类单细胞真菌，具有发酵能力。
酵母可用于发酵过程，例如酿造啤
酒、葡萄酒和面包等食品加工过程。
酵母中的酶能够催化糖类的转化，将糖分解为酒精和二氧化碳。
3.微生物：除了酵母，其他微生物如细菌和真菌也可以作为生物催化剂。
它们可以分
解有机废物、产生有用的化合物或进行环境修复。
4.细胞器：某些细胞器，如叶绿体和线粒体，具有特定的酶催化反应。
例如，叶绿体
中的光合作用催化剂可以将光能转化为化学能，用于植物的光合作用过程。
5.抗体：抗体是免疫系统产生的一类蛋白质，具有高度的特异性。
抗体可以与特定的
抗原结合，并参与抗原-抗体反应，从而催化免疫反应。
这些是一些常见的生物催化剂的种类，但还有许多其他的生物催化剂存在。
不同的生物催化剂适用于不同的化学反应和应用领域。
它们在生物工程、医药、食品加工、环境保护等领域都有广泛的应用。
生物催化剂名词解释
生物催化剂名词解释生物催化剂是指在生物体内或由生物体所产生的能够促进化学反应进行的特定蛋白质分子，也被称为酶（enzyme）。
酶通过降低反应能垒来提高化学反应速率，从而具有催化作用。
生物催化剂具有高度的专一性，只会催化特定的底物分子进行化学反应。
这是因为酶的活性部位与底物分子之间存在特定的空间结构和相互作用，只有与活性部位的结构适配的底物才能与酶形成稳定的酶底物复合物，进而进行化学反应。
生物催化剂在生物体内发挥着重要的功能。
例如，消化系统中的酶可以催化食物中的营养物质的消化和吸收，保证机体正常运作。
在代谢过程中，酶也起到了关键的作用，催化有机物的合成和降解反应，维持机体内部物质的平衡。
与化学催化剂相比，生物催化剂具有一系列优点。
首先，生物催化剂具有高度的选择性，可以在温和的条件下进行反应，避免了高温和强酸碱等条件对底物和产物的不可逆损伤。
此外，生物催化剂也可以调节反应的速率，使底物在一定的时间范围内被转化为产物，避免了产生副反应和过量物质的浪费。
在工业生产中，生物催化剂被广泛应用。
例如，在食品工业中，酶被用于葡萄糖酸盐的制备、果汁澄清和面糊发酵等过程中。
在制药工业中，酶可以催化合成药物的步骤，提高合成效率和产品质量。
在生物燃料领域，酶可以催化生物质的降解和发酵，转化为可再生能源。
然而，生物催化剂也存在一些限制和挑战。
酶在特定的温度和pH条件下才能发挥最佳的催化活性，超出这些条件可能导致酶变性失活。
酶的稳定性和储存也是一个问题，酶易于受到环境的影响，需要适当的保存条件和辅助剂。
此外，生物催化剂的制备和纯化也是一个挑战，需要耗费大量的时间和资源。
总而言之，生物催化剂是一类具有催化活性的蛋白质分子，能够在温和的条件下促进化学反应。
它具有高度的专一性、选择性和调节能力，在生物体内和工业生产中发挥着重要的作用。
虽然存在一些限制和挑战，但随着生技技术和基因工程等的发展，生物催化剂在未来的应用前景仍然广阔。
生物催化剂——酶
——高温会使酶会使酶失去催化活性
探究酶的高效性实验操作并记录实验现象
加入材料
（mL）
1
3%H2O2
5
蒸馏水
0.5
新鲜猪肝匀浆
3.5%FeCl3 高温处理的猪
肝匀浆 高温处理的
3.5%FeCl3
实验结果
无
试管号
2
3
4
5
5
5
5
5
0.5 0.5
0.5
BC段表示: 当温度____高__于__最__适__温__度 时， 酶的催化效率___随__温__度__升__高__而__下__降
2.pH对酶的活性的影响
同样，在不同的pH条件下，测定某种酶的活性，将所得数据绘制成如下曲线图：
酶
的
催
B
化
效
率
A点表示： 当pH值较低时， 酶的催化效率较低。
过酸条件下，活性低至零后，酶失活
新鲜猪肝研磨液含有过氧化氢酶。 FeCl3是常见的一种化学催化剂。
酶的特性——高效性
• 实验4.1 探究酶的高效性
思考1: 1号试管在实验中起什么作用？
——对照实验
思考2：2号和3号试管产生的气泡数目相等吗？说明了什么 问题？
——不相等。酶能使反应迅速进行。
思考3：对比1号、2号、3号试管结果，能说明酶有什么样 的特性？
B点表示： 当pH值为最适pH值时， 酶的催化效率最高。
A
C
pH
提示：注意纵坐标和横 坐标所表示的变量之间 的变化关系
C点表示： 当pH值较高时， 酶的催化效率较低。
过碱条件下，活性低至零后，酶失活 AB段表示: 当pH值小于最适pH值时，酶的
生物催化剂——酶
专一性 每一种酶只能催化一种或一类 物质的化学反应。淀粉酶只能
催化淀粉水解，对H2O2则不起
作用。
酶所催化的特定反应依赖于 酶的一个小区域的分子结构 和形状，此区域称为活性部 位。它只能吸引并抓住特定 的分子。
酶所催化的物质分子——底 物分子在结构和形状上要和 酶的活性部位契合的足够好， 就好似锁与钥匙的关系。
淀
胃 蛋 白 蛋 白 酶
物）
）
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
酸性 中性 碱性
从图中我们可以看 出：每一种酶都有 一个最适的pH值， 在这个值上酶才能 发挥最大的催化效 率。而超过或低于 这个值都会影响到 酶催化反应的速度。
竞争性抑制物
如Mg2＋是参与葡 萄糖降解的一些酶 的辅助因子
辅助因子
小分子有机化合物
（维生素B1 维生素 B2 维生素B6等）
我们通常把这些小分 子有机化合物称为辅 酶，如辅酶Ⅰ辅酶Ⅱ
总结
酶——蛋白质 酶的特性 高效性
专一性
影响酶活性的因素 ： 温度 pH值 酶抑制剂 意义：调节生物体内的化学反应的速度，使生物 体内的化学反应有条不紊的进行。
底物
活性部位
酶
酶的命名
习惯上根据酶的来源以及它 们所催化的底物来命名
思考题
来源 唾液腺产生 胰腺产生
催化的物质 淀粉 蛋白质
酶的名称 唾液淀粉酶 胰蛋白酶
1、由胃腺分泌催化蛋 白质分解成多肽的酶称 为__胃__蛋__白. 酶
2、由肠腺分泌的催 化多肽分解成氨基酸的 酶称为__肠__肽__酶___.
新鲜猪肝 锈铁钉 煮熟的猪肝 唾液
3％H2O2
3％H2O2
3％H2O2
《生物催化剂——酶》 知识清单
《生物催化剂——酶》知识清单一、酶的定义和基本性质酶是一种生物催化剂，它们由活细胞产生，能够加速生物体内的化学反应。
酶具有高效性、专一性和温和性等特点。
高效性是指酶能够极大地加速化学反应的速率，通常比无机催化剂的效率高成千上万倍。
这使得生物体内的各种代谢过程能够迅速进行，以满足生命活动的需求。
专一性意味着一种酶通常只能催化一种或一类特定的化学反应。
例如，淀粉酶只能催化淀粉的水解，而蛋白酶则专门作用于蛋白质的分解。
这种专一性保证了化学反应的准确性和有序性。
温和性指的是酶在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用。
与工业上的化学催化剂常常需要高温、高压和极端的 pH 条件相比，酶的作用条件要温和得多，这也符合生物体内的生理环境。
二、酶的化学本质大多数酶是蛋白质，具有特定的三维结构。
其结构决定了酶的功能。
少数酶是 RNA，被称为核酶。
这些 RNA 分子通过自身的结构和碱基配对来催化化学反应。
无论是蛋白质酶还是核酶，它们的催化活性都依赖于其特定的分子结构。
三、酶的作用机制酶通过降低反应的活化能来加速化学反应。
活化能是指化学反应中反应物分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需要的能量。
酶与底物结合形成酶底物复合物。
酶的活性部位与底物分子在形状和化学性质上互补，能够特异性地结合底物，并对底物分子进行化学修饰和转化。
在反应完成后，产物从酶上释放，酶恢复到原来的状态，可以再次与底物结合进行催化反应。
四、影响酶活性的因素1、温度在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性增加。
但超过一定温度，酶的结构会被破坏，导致活性丧失。
2、 pH 值每种酶都有其最适 pH 值，在这个 pH 值下酶的活性最高。
偏离最适 pH 值，酶的活性都会下降，甚至失活。
3、底物浓度在底物浓度较低时，酶促反应速率随底物浓度的增加而增加。
当底物浓度达到一定程度时，反应速率不再增加，因为酶的活性位点已经被饱和。
4、酶浓度在其他条件不变的情况下，酶浓度越高，反应速率越快。
生物催化剂——酶.pptx
酶的高度专一性
• 催化的底物专一性 • 催化的反应专一性
a- 和 b- 葡萄糖
Animation
酶的诱导－契合作用
酶的诱导－契合作用
己糖激酶因诱导发生的构象变化 Induced conformational change in hexokinase
Animation
酶的诱导－契合作用
酶的生物特征
维生素B1 （硫胺素）
THIAMINE
维生素B1是丙酮酸脱氢酶的辅酶TPP的前体。
缺乏维生素B1，就会导致TPP缺乏，从而使丙酮酸 脱氢酶失活。
维生素B1缺乏症
维生素B1或是辅酶TPP缺乏，糖代谢受阻，丙酮酸积累， 病人血、尿和脑中丙酮酸含量升高，表现为多发性神经 炎，病人厌食、神经性紊乱，重症时体弱、心功能衰竭、 甚至死亡。
维生素B1的发现者
荷兰军医艾克曼利用动物验证实验 发现了维生素B1。后人正是循着他 的足迹，建立动物对照模型，控制 饮食成分，才完成了后来所有维生 素的分离与确认。
Christiaan Eijkman 克里斯蒂安·艾克曼
1929年的诺贝尔生理学或医学奖
克里斯蒂安· 艾克曼
弗雷德里克·高兰·霍普金爵士 蛋白形式的脲酶（Urease）
James Batcheller Sumner 詹姆斯·巴彻勒·萨姆纳
脲酶(Urease)被确定为蛋白质
1946年的诺贝尔化学奖
詹姆斯·巴彻勒· 约翰·霍华德·
萨姆纳
诺思罗普
温德尔·梅雷迪斯· 斯坦利
酶的催化循环
酶，作为生物催化剂，可以提高反应速率，但自 身并不被消耗，结构与活性也不变,可反复使用。
酶与代谢
回顾
通过这次课，我们了解了： 1. 酶的作用机制和特征。 2. 酶的本质绝大部分都是蛋白质。酶具有底物和反
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六大营养素：
蛋白质 糖类 油脂 维生素 无机盐 水
一、蛋白质
1、蛋白指质导：是阅构读成：细胞的基本物质，是机体生长
及1、修什补么受是损蛋组白织质的？主要原料。
2、哪食些物食来物源中：含丰富的蛋白质？
3、蛋白质在的人代体谢中：的代谢情况？ 4、人体中有哪些重要合的成蛋白蛋质白?质它们各有何作用？
通过这节课的学习，参照常见食物成分表，你 能设计一份适合中学生的营养食谱吗？
使蛋白质变性的因素:
强 酸 强 碱 重金属盐 加 热 紫外线 剧烈震荡 某些有机物
1.医院常用下列手段来杀菌消毒， 请解释原因： ? 煮沸法消毒医疗器械
? 紫外线照射病房
? 注射时用酒精棉球擦皮肤
2.长期大量饮用酒精饮料对 人体有无危害？为什么？
3.怎样解释生活中的这些事例？ ？ 晒被子 ？ 流行感冒时室内用醋熏 ？ 豆浆中加盐卤制成豆腐
酶 二氧化碳和水 O2 释放能量
酶 C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
三、维生素
1、维生素的作用：调节新陈代谢，预防疾病， 维持身体健康的作用。
2、食物来源：
3、缺乏维生素A：夜盲症、皮肤粗糙等。 缺乏维生素C：坏血病
中国居民“平衡膳食塔”
1、注意平衡饮食 2、参加有氧运动 3、调整心理状态
油：液态的植物油 脂肪：固态的动物油
17.2kJ
39.3kJ
谷类：米、面等
肉类：猪肉、牛肉等
蔬菜：土豆、洋芋等 油类：花生油、豆油等
对人体作 用
提供机体活动所需能 量和代谢：
淀粉
唾液：淀粉酶 小肠：胰淀粉酶
麦芽糖
肠液：麦芽糖 酶
葡萄糖
酶 淀粉（储藏在肝脏、肌肉中）
蛋白质
氨基酸 氧化 尿素、CO2、H2O 等
释放热量18kJ/g 4、几人种体重 中要 有的 哪蛋 些白重质要：的蛋白质?它们有何作用？ （1）气体运输的载体——血红蛋白
（2）生物催化剂——酶（多样性、专一性、高效性）
食用甲醛水溶液浸过的水发产品对人体有害吗？
房屋装修后能否立即入住？
辨别甲醛银鱼不妨从以下三点入手： 一看：正常的冰鲜银鱼或化冻后的冻银鱼呈自然弯曲状， 体表色泽呈乳白色，无明显异常；而甲醛浸泡过的银鱼， 其体表特别光亮，身体呈直线状。 二嗅：正常的银鱼无异味、腥味及特别刺鼻性气味；而 带有刺激性气味的银鱼可能受到甲醛等化学物质的污染。 三摸：正常的银鱼身体十分柔软，手指挤压时鱼肉易破 碎；含有甲醛的银鱼身体会变硬，轻轻挤压时象橡皮筋 有弹性，稍加用力，鱼体易发生断裂。
4.有同学喜欢在牛奶中加果汁， 认为两者混合后营养更丰富， 你觉得有道理吗？
5.羊毛衫为什么不能用普通肥皂洗涤？
6.若不慎误服重金属盐，在去医院 之前可采取哪些方法来缓解症状？
二、糖类和油脂
糖类
油脂
种类
每克完全 氧化放出 热量 主要食物 种类
淀粉：（C6H10O5)n 蔗糖：C12H22O11 葡萄糖：C6H12O6