酶的作用和本质

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酶的作用和本质：

1．酶的作用：降低活化能。

(1)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。

(2)作用机理：酶能降低化学反应所需的活化能，使一个原本在较温和条件下不能进行的反

应可以高效快速地进行。

2．酶的本质及实验验证

(1)酶本质的探索

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时间发现者实验过程及现象实验结论

1773年意大利科学家

斯帕兰札尼

将装有肉块的小金属笼子让鹰吞下，一段时间后

取出，发现笼内的肉块不见了

说明胃具有化学性消

化的作用

1836年

德国科学家施

旺

从胃液中提取出了消化蛋白质的物质这就是胃蛋白酶

1926年

美国科学家萨

姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并进行了证明

脲酶是蛋白质的化学实验

证明脲酶是一种蛋白

质

20世纪30

年代许多科学家提取多种酶的蛋白质结晶

酶是一类具有生物催

化作用的蛋白质

20世纪 80年代美国科学家切

赫和奥特曼

少数RNA也具有生物催化功能少数的酶是RNA

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(2)酶的本质

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化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA

合成原料氨基酸核糖核苷酸

合成场所核糖体细胞核（真核生物）（主要）来源一般来说，活细胞都能产生酶

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(3)酶化学本质的实验验证

①证明某种酶是蛋白质

实验组：待测酶液+双缩脲试剂一—是否出现紫色反应。

对照组：标准蛋白质溶液+双缩脲试剂——出现紫色反应。

②证明某种酶是RNA

实验组：待测酶液+吡罗红染液——是否呈现红色。

对照组：标准RNA溶液+吡罗红染液——出现红色。

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酶的特性及应用：

1、酶的特性

(1)高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107~ 103倍，这说明酶具有高效性的特点。

(2)专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用

具有专一性的特点，酶的专一性的解释常用“锁和钥匙学说”。

(3)温和性：绝高温都能使蛋白质其他化学键的断裂永久失活。但低温酶活性可以恢复。

2、酶的特性在生产生活中的应用

（1）人在发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。

（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左

（3）胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服，其原因是胰岛素是一种蛋白质，若口服会被蛋白酶水解。

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1、酶的作用和特性的实验探究：

1．酶的催化作用实验探究对照组：反应物+清水检测反应物不被分解；实验组：反应物+等量的相应酶溶液检测反应物被分解。

2．酶的专一性实验搽究此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。

(1)设计思路一：换反应物不换酶

实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；

对照组：另一反应物+等量相同酶溶液检测反应物不被分解。

(2)设计思路二：换酶不换反应物

实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；

对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液检测反应物不被分解。

3．酶的高效性实验探究

对照组：反应物+无机催化剂检测底物分解速率；

实验组：反应物+等量酶溶液检测底物分解速率。

实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。

4．酶作用的适宜条件的探究

(1)最适温度的探究实验原理

①淀粉+淀粉酶——麦芽糖；麦芽糖+斐林试剂—一产生砖红色沉淀；淀粉+碘——蓝色。

②温度影响淀粉酶活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性变化。

(2)最适pH的探究实验原理

①2H202+过氧化氢酶——2H2O+O2

②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速度，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成速度的快慢。

(3)实验探究思路

①最适温度的探究思路

②最适pH的探究思路

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2、易错点拨：

（1）在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶置于不同环境条件下（加清水、加氢氧化钠、加盐酸），然后再加入反应物。不能把酶加入反应物在酶的作用下先发生水解。

（2）在酶的最适温度探究实验中，酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂宜先用碘液，不应该选用斐林试剂。因选用斐林试剂需热水浴加热，而该实验中需严格控制温度。∙

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知识拓展：

1、利用酶的专一性也可探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA：将某种酶用蛋白酶或核

糖核酸酶处理，根据处理后的酶液是否还有催化作用予以判断。

2、一般情况下，加热也能加快化学反应速率，其作用机理是直接供能，使底物分子从常态

转变为易发生反应的活跃状态，其过程并不改变活化能的大小。

3、人体消化道各段消化酶的最适pH：

口腔：唾液淀粉酶，最适pH为6.8（中性）；

胃：胃蛋白酶，最适pH为1.5-2.2（酸性）；

小肠：肠液、胰液中的各种酶，最适pH为8.0～9.0（弱碱性）。

胃液的pH在2左右，唾液淀粉酶在胃中会使失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解

4、植物体内的酶最适pH大多在4.5-6.5之间。

例下列有关酶的反应与作用叙述，正确的是( )

A．酶具有催化作用是因为酶可以提高反应的活化能

B．酶的合成原料是氨基酸或脱氧核苷酸

C．所有的酶都在核糖体上合成

D．所有的酶都是有机物

答案D

5、具有专一性的物质归纳

（1）酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。

（2）载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。

（3）激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。