酶的作用和本质1
高一生物必修教学课件一酶的作用和本质
与蛋白质类酶相比，RNA类酶具有不同的催化机制和结构特点，如能够进行自 我剪切和连接等反应。
辅因子对酶活性的影响
辅因子的定义
辅因子是与酶结合后能够影响酶活性的小分子物质，包括辅 酶、辅基和金属离子等。
辅因子对酶活性的影响
辅因子能够与酶的活性中心结合，改变酶的构象或提供反应 所需的基团，从而影响酶的催化效率。不同的辅因子对同一 种酶的影响可能不同，有些辅因子甚至能够改变酶的催化机 制。
转氨酶
催化氨基酸与α-酮戊二酸之间的氨 基转移反应，生成相应的α-氨基酸 和α-酮酸，是氨基酸代谢的关键酶 。
脱氨酶
催化氨基酸脱去氨基生成相应的酮 酸和氨，是氨基酸脱氨的关键酶。
实验方法与技术手段在酶活性 06 研究中的应用
酶活性测定方法简介
可见光分光光度法
利用酶促反应产生的有色物质或 荧光物质，在特定波长下的吸光 度或荧光强度与酶活性成正比，
温度、pH值对酶活性的影响
温度对酶活性的影响
在一定范围内，随着温度的升高，酶 活性增强，反应速率加快；但当温度 超过一定范围后，酶活性降低，甚至 导致酶失活。
pH值对酶活性的影响
酶的活性受pH值影响，不同酶的最适 pH值不同。在适宜pH值范围内，酶 活性最高；pH值过高或过低都会导致 酶活性降低。
04 酶促反应动力学原理
底物浓度对反应速率的影响
底物浓度与反应速率关系
在一定范围内，随着底物浓度的增加，酶促反应速率加快，但当底物浓度增加到一定程度后，反应速率不再增加 ，呈现饱和状态。
米氏方程
描述底物浓度与反应速率关系的数学模型，即v=Vmax[S]/(Km+[S])，其中v为反应速率，Vmax为最大反应速率 ，[S]为底物浓度，Km为米氏常数。
酶的作用及本质
酶的作用及本质酶是生物体内一种能够促进化学反应进行的特殊蛋白质，其作用极为重要且复杂。
酶可以在生物体内催化各种生化反应，帮助维持生命的正常运转。
在细胞内部，酶主要负责降低活化能，进而加速化学反应的进行。
本文将探讨酶的作用机制和本质原理。
酶的作用1. 作用于代谢过程酶在生物体的代谢过程中起着关键作用。
例如，糖代谢途径中所涉及的磷酸化酶、裂合酶等酶类可以加速碳水化合物的分解和合成；脂质代谢中负责催化脂肪酸的合成和分解的酯酶则是不可或缺的。
2. 作用于消化过程在消化系统中，酶是消化过程中的关键参与者。
例如，唾液中的淀粉酶能够将淀粉水解为糖类；胰液中的蛋白酶可以降解蛋白质为氨基酸等。
这些消化酶帮助我们将食物中的营养物质转化为可以被细胞吸收利用的分子。
3. 作用于免疫过程免疫反应中也有很多酶发挥着作用。
比如，吞噬细胞中的溶菌酶可以溶解细菌细胞壁，加速细胞的降解；生物过氧化物酶参与清除细胞内的过氧化物，减少氧化应激对细胞的损伤。
酶的本质1. 底物结合酶能够识别特定的底物，并与之结合形成酶-底物复合物。
酶的活性中心可以提供特定的结合环境，使底物能够以更有利的方式进行化学反应。
这种底物的选择性是酶高效催化作用的基础。
2. 降低活化能酶通过降低反应的活化能，使反应能够以更低的能量条件下进行。
活化能是反应物转变为产物所需的额外能量，酶通过提供转化路径的特定环境，加速活化能的释放，从而促进反应的进行。
结语酶作为生命体系中不可或缺的一部分，在生物体内发挥着重要的催化作用。
其底物特异性和降低活化能的特性使其成为生化反应中的“火种”，加速了生命活动的进行。
深入理解酶的作用机制和本质有助于我们更好地探索生命的奥秘和应用于医药、工业等领域。
以上是关于酶的作用及本质的简要介绍，希望对读者有所启发。
5.1.1酶的作用和本质课件(共31张PPT)-人教版必修1
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。
思考2：Fe3+和酶为反应提供了能量吗？
2.Fe3+ 和过氧化氢酶
表：在20℃测得的过氧化氢分解的活化能
条件
活化能/kJ·mol-1
没有催化剂催化
75
用Fe3+催化
43
用过氧化氢酶催化
29
没有给过氧化氢分子提供能量，而是降低了 过氧化氢反应的活化能。
如何判断过氧化氢被分解的快慢？
①观察单位时间内产生气泡的多少 ②观察带火星的卫生香的复燃情况
3.材料用具 • 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶） • 质量分数为3.5%的FeCl3溶液 • 新配制的体积分数为3 %的H2O2溶液 • 卫生香、火柴……
特别注意： “新鲜的肝脏”——H2O2酶数量多、活性强 “研磨液” ——增加H2O2酶与反应物的接触面积 “新配制H2O2”——H2O2常温下会分解，久置会导致溶液浓度不准确
3）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过H2O2分解的速率。 4）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,
这说明什么？ 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
变量：
实验中的 变化因素
（二）实验方法：控制变量和设计对照实验
二、酶的本质
什么是酶？
阅读教材P79页，关于酶本质的探索
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关，发 酵是整个细胞而不是细 胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物 质，但这些物质只有在酵母细 胞死亡并裂解后才能发挥作用
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义在我们生活的这个丰富多彩的世界里，生命活动无时无刻不在进行着。
从细胞的新陈代谢到生物体的生长发育，从食物的消化吸收到能量的转换利用，每一个过程都离不开一类神奇的物质——酶。
酶，就像是生命活动中的“小精灵”，它们虽然微小，但却发挥着至关重要的作用。
一、酶是什么要了解酶的作用，首先得知道酶到底是什么。
酶是由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，少数酶是 RNA。
为什么说酶是有机物呢？这是因为它们是由碳、氢、氧、氮等元素组成的大分子化合物。
而说它们由活细胞产生，也就意味着只有具有生命活力的细胞才能合成酶。
酶具有高效性。
与一般的无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。
比如说，在一个化学反应中，如果没有酶的参与，可能需要在高温、高压等极端条件下才能发生，而且反应速度非常缓慢。
但有了酶的“帮忙”，反应可以在常温、常压下迅速进行。
酶还具有专一性。
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
这就好比一把钥匙开一把锁，酶与底物之间有着严格的匹配关系。
例如，唾液淀粉酶只能催化淀粉的水解，而对脂肪的分解就无能为力了。
二、酶的作用酶在生命活动中的作用可以说是无处不在。
在消化过程中，酶起着关键的作用。
我们吃进去的食物，如淀粉、蛋白质、脂肪等，需要在各种消化酶的作用下分解成小分子物质，才能被身体吸收和利用。
比如，唾液中的唾液淀粉酶可以将淀粉初步分解为麦芽糖，胃中的胃蛋白酶可以将蛋白质分解为多肽，小肠中的胰蛋白酶、胰淀粉酶、胰脂肪酶等则能进一步将食物中的大分子物质分解为能被细胞吸收的小分子物质。
在细胞呼吸中，酶也不可或缺。
细胞呼吸是细胞获取能量的重要方式，其中涉及到一系列复杂的化学反应，而每一步反应都需要特定的酶来催化。
例如，葡萄糖在细胞质中被分解为丙酮酸的过程需要酶的参与，丙酮酸在线粒体中进一步分解产生二氧化碳和水的过程也离不开酶。
在物质代谢中，酶同样发挥着重要作用。
生物体通过一系列的化学反应来合成和分解各种物质，以维持生命活动的正常进行。
酶的作用和本质
酶的作用和本质酶是一类生物大分子催化剂，能够加速化学反应过程、提高反应速率，降低反应活化能。
酶具有高度的特异性，在反应中只作用于特定的底物，并可在相对温和的条件下使底物发生化学变化。
酶的本质是蛋白质，由氨基酸构成，通过二级、三级、四级结构的折叠形成其特定的三维构象。
酶的催化作用与其形成的空间结构密切相关，酶分子中的活性位点与底物结合，形成酶底物复合物，借助于专有的反应机制，使底物发生化学转化反应，最终形成产物。
酶催化反应的本质是降低反应的活化能，因此酶可在相对低的温度和压力等温和条件下催化反应，降低反应的能量消耗，并提高反应中的选择性和效率。
酶在生物体内广泛存在于细胞质、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等细胞器中，参与细胞代谢、物质合成、信号转导等生命活动，是生物学中一个重要的研究对象。
酶的催化机制与底物结合、酶结构和催化反应的化学性质密切相关。
一般来说，酶催化反应可分为两个步骤：底物与酶结合、催化反应。
底物与酶结合是由于酶分子具有特定的活性中心，可与底物的分子结构相互配合，并形成酶底物复合物。
催化反应的过程中，酶分子对底物分子进行定向作用，调节反应的速度和方向，使其转化为产物。
酶在反应过程中与底物分子的相互作用是基于键的形成和断裂进行的，这些键的转变可能涉及电子的转移、共价键的形成和断裂、氢键的形成等过程。
酶的催化过程通常分为两类：羟化作用和氧化或脱氢作用。
羟化作用是指酶在催化过程中会将水分子发生加成反应，将底物的双键转化为单键，如丙酮酸羟化酶催化丙酮酸转化为乳酸。
氧化或脱氢作用是指酶在催化过程中会将底物中的氢离子转移至辅助化合物，如辅酶NAD+，将底物氧化为相应的羧酸或醛，如葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖转化为葡萄糖酸。
总之，酶是一类催化性质强、底物特异性高的生物大分子，参与生物体内众多代谢和信号传递过程。
酶的本质是蛋白质，通过特定的三维结构和活性中心与底物分子结合，发挥催化作用，提高反应速率、选择性和效率。
酶的作用和本质课件-高一上学期生物人教版必修1
应前后无变化
对酶本质的探索
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与活
细胞有关
巴斯德
李比希
毕希纳
脲酶是
蛋白质
死细胞中的物质和活细
胞都能引起发酵：酿酶
萨姆纳
其他科学家
少数酶是RNA
发酵与死细胞
中的物质有关
胃蛋白酶等许多酶也
是蛋白质
切赫和奥特曼
切赫
奥特曼
酶的本质
第二步：控制自变量（实验组、对照组）
第三步：检测因变量（观测指标）
二、比较过氧化氢在不同条件下的分解
在本节“探究•实践”中，有同学在原有实验的基础上增
加了5号和6号试管，向其中分别加入2 mL过氧化氢溶液后，再
向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2
滴蒸馏水。这样做的目的是_______ 。
随着对细胞研究的不断深入，人们认识到，细胞的生活需要物质和能量。能量的
释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。
外界能量进入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。细胞中每时每
刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞内几乎所有的化学反应，都需要酶
的催化。
(1)实质： 细胞内各种化学反应的统称
常见
有机化学反应
①高温②高压
③强酸④强碱
细胞内外
的环境
①常温②常压
③液体环境
④pH接近中性
剧烈
温和
(2)主要场所： 细胞质基质
(3)控制中心： 细胞核
(4)意义 是细胞生命活动的基础
叶绿体
①在液体环境中进行
②反应条件温和
(5)特点
《酶的作用和本质》教学课件
目
CONTENCT
录
• 酶的作用 • 酶的本质 • 酶的活性与调节 • 酶的应用 • 实验：探究酶的作用条件和影响因
素
01
酶的作用
酶的定义与特性
酶的定义
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，能够降低化学反应 的活化能，加速化学反应速率。
酶的特性
酶具有高效性、专一性和作用条件温和的特性，能够在适宜的温 度和酸碱度条件下发挥最大的催化作用。
酶在生物体内的角色
生物合成
酶参与生物体内的代谢过程，能够催化生物合成反 应，如蛋白质、核酸和糖类的合成。
分解代谢
酶也参与生物体内的分解代谢过程，能够催化分解 大分子物质，如脂肪酸、多糖等。
物质转运
酶在物质转运过程中也发挥重要作用，如载体蛋白 能够催化离子和分子跨膜转运。
酶的作用机制
02
01
03
降低活化能
酶在土壤修复中的应用
酶可以用于分解土壤中的有害 物质，使土壤得到修复。
酶在空气净化中的应用
酶可以用于分解空气中的有害 物质，使空气得到净化。
05
实验：探究酶的作用条件和影响因素
实验目的与原理
目的
通过实验探究酶的作用条件和影响因素，加深对酶的作用和本质的理解。
原理
酶是一类生物催化剂，具有高效性、专一性和作用条件温和的特点。酶的作用 条件和影响因素包括温度、pH值、抑制剂和激活剂等。
THANK YOU
感谢聆听
06
4. 在实验过程中，可以设置抑制剂和激活剂的实验组， 观察其对酶活性的影响。
实验结果与讨论
结果
通过实验，观察到不同温度和pH值对淀粉酶活性的影响，以及抑制剂和激活剂 对酶活性的影响。
第1节第1课时酶的作用和本质
(2)实验步骤和实验现象
步骤和 现象
相同处理
向4支试管中分别加入2 mL 过氧化氢 溶液
续表 不同处理
不处理
放在90 ℃左右的 滴入2滴FeCl3 滴入2滴肝脏
水浴 中 加 热
溶液
研磨液
气泡 基本无 现 象 带火星 无复燃
卫生香
_少___ _有__复燃
较多
很__多__
复燃性较强 _复__燃__性__很__强__
记在平时——核心语句必背
1.通过对酶催化作用具体实例的讨 论，说明酶在细胞代谢中的作用 及酶的本质 2.通过阅读分析“关于酶本质的探 索”的资料，认同科学是在不断 地探索和争论中前进的，伟大的 科学家也会有认识上的局限性
1.细胞代谢是细胞中化学反应的总称，细胞 代谢离不开酶 2.酶是生物催化剂，其催化作用原理是降低 化学反应的活化能 3.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物， 绝大多数是蛋白质，少数是RNA
(2)在实验中，为什么将肝脏研磨成溶液？ 提示：研磨肝脏，使过氧化氢酶释放出来，释放出的过氧化氢酶与试管内过 氧化氢分子充分接触，加速过氧化氢的分解。 (3)在滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，为什么不能共用一支吸管？ 提示：滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，若共用一支吸管，则滴加的FeCl3溶 液中会含少量肝脏研磨液，从而影响实验结果的准确性。
3．毕希纳的实验说明，酵母菌细胞中的某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续 起催化作用，就像在活酵母菌细胞中一样。
4．萨姆纳历时9年，用正确的科学方法，依靠坚持不懈、百折不挠的科学精神， 将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
5．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 酶是RNA。
(3)实验结论：酶具有 催化 作用，同无机催化剂相比，催化效率更高 。
酶的作用及本质
酶的作用及本质在生物学领域中，酶是一类起到催化作用的蛋白质分子。
它们在调节生物体内化学反应速率方面发挥着至关重要的作用。
酶能够加速生物体内化学反应的速率，而不改变反应的终点或平衡。
酶的活性是生命活动得以进行的基础，那么酶的作用及本质究竟是什么呢？下面将对酶的作用机理和本质进行探讨。
酶的作用机理酶能够降低化学反应活化能，使反应速率加快。
在生物体内，体内化学反应通常需要消耗大量的能量，但酶的存在可以使一些反应能够在生物体内以更低的能量消耗率进行。
酶通过提供特定的活化能路径，使化学反应在较低的温度下进行，从而节省了生命体系所需的能量。
酶通过与特定底物分子结合形成酶-底物复合物，从而促进特定的化学反应。
酶-底物复合物可以调整底物分子的构象，使底物分子更容易与其他分子发生反应，从而加快反应速率。
而酶本身在反应过程中通常不会被消耗，可以参与多次反应，增强了反应的效率。
酶的本质酶本质上是一种蛋白质，由氨基酸构成。
酶分子通常具有复杂的三维结构，这种结构在很大程度上决定了酶的催化活性。
酶的结构对其功能至关重要，只有在特定的结构下，酶才能够与底物结合并促进化学反应的进行。
酶的作用是高度特异的，即特定的酶只能与特定的底物结合形成酶-底物复合物，这种特异性来源于酶分子特定的氨基酸序列和三维结构。
因此，不同的酶对应着不同的底物和催化反应，这种特异性使酶在生物体内发挥着不可替代的作用。
此外，酶的活性受到环境条件的影响，如温度、pH值、离子浓度等。
这些条件可以改变酶的结构，进而影响其活性。
酶的催化活性也受到辅助因子的影响，如辅酶或金属离子等，这些辅助因子可以改变酶的构象，影响其活性。
综上所述，酶作为生物体内的催化剂，发挥着极为重要的作用。
其作用方式及本质的探讨有助于我们更好地理解生物体内化学反应的机理，为生物学研究提供了重要的参考。
对酶的了解将有助于我们设计出更高效的药物，改善人类健康和生活质量。
一、酶的作用和本质
2. 酶具有专一性 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。 蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。 淀粉和蔗糖都是非还原性糖，麦芽糖、葡萄糖、果 糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧 化还原反应，生成砖红色的沉淀。
如何设计这个实验？
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
第二节、酶的特性 学习目标：
1、理解酶的特性
2、掌握探究或验证酶的特性及影响因素的实
验设计
三、酶的特性
1、酶具有高效性
酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍
2、酶具有专一性 至今发现的酶有4000多种,每种酶只能催化 一种或一类化学反应 3、酶的作用条件温和
1.酶具有高效性
分别用一定数量的过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢分解成水和 氧，可以比较两者催化效率。
2H2O2 2H2O2 2H2O2 2H2O2 常温 加热 2H2O 2H2O + O2 + O2 + O2 + O2
FeCL3 2H2O
H2O2酶 2H O 2
实验材料用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
从上面进行的实验我们看出进行实验需要一 定的条件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能设计 一个实验，来证明温度会影响酶的活性？
酶活性：酶对化学反应的催化效率。
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉溶液 一 1号试管 2号试管 3号试管
试管各加入2mL淀粉溶液 实验 二 加热至60℃， 保持0℃冰水中 加热至100℃， 步骤 反应约5min 反应约5min 反应约5min 三 加入淀粉酶2滴，振荡
细胞内外的环境：很温和
1.常温 2.常压 3.水溶液环境 4.pH接近中性
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、什么是酶在我们生活的这个奇妙的生物世界里，有一种神秘而又至关重要的物质，那就是酶。
酶，简单来说，是一类具有生物催化功能的蛋白质或 RNA。
它们在生物体内扮演着“超级工人”的角色，默默地推动着各种化学反应的进行。
想象一下，我们的身体就像是一个巨大而复杂的化工厂，每时每刻都在进行着成千上万种化学反应。
如果没有酶的参与，这些反应要么根本无法发生，要么会进行得极其缓慢，无法满足生命活动的需求。
二、酶的作用酶的主要作用就是加速化学反应的进行。
为什么酶有这样神奇的能力呢？这是因为酶能够降低化学反应的活化能。
活化能是什么呢？可以把它想象成化学反应启动时需要跨越的一个“能量门槛”。
普通的化学反应要达到这个门槛，需要消耗大量的能量，就像我们要翻过一座高高的山峰一样困难。
而酶的出现，就像是在这座山峰中间开了一条隧道，让反应能够更容易地越过这个门槛，从而迅速进行。
举个例子，比如我们吃进去的食物中的淀粉，要转化为葡萄糖才能被身体吸收利用。
这个转化过程如果没有酶的参与，会非常缓慢。
但在淀粉酶的作用下，这个过程就能快速高效地完成。
再比如，细胞呼吸过程中的一系列反应，也都离不开酶的催化。
没有酶，细胞就无法从有机物中获取能量，生命活动也就无法维持。
酶的作用具有高效性。
与无机催化剂相比，酶的催化效率往往高出成千上万倍甚至更多。
同时，酶的作用还具有专一性。
一种酶通常只能催化一种或一类化学反应。
这就像是一把钥匙开一把锁，每种酶都有其特定的“锁芯”，只能对特定的底物进行催化。
而且，酶的作用条件比较温和。
大多数酶在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用。
但如果条件发生较大的改变，比如温度过高、过低，或者酸碱度偏离适宜范围，酶的活性就会受到影响，甚至丧失。
三、酶的本质经过科学家们长期的研究和探索，对于酶的本质有了越来越清晰的认识。
早期，人们认为酶的本质是蛋白质。
因为通过对很多酶的分离和提纯，发现它们都是由氨基酸组成的大分子物质，具有蛋白质的各种特性。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、什么是酶在我们生活的这个世界里，生命活动无时无刻不在进行着。
从细胞的新陈代谢，到生物体内各种物质的合成与分解，都离不开一类神奇的物质——酶。
酶，简单来说，是一种具有生物催化作用的蛋白质或 RNA 分子。
它们就像是生命活动中的“小工匠”，在细胞这个“大工厂”里，兢兢业业地完成着各种复杂的化学任务。
二、酶的作用酶的作用可以说是至关重要，几乎参与了生物体内所有的化学反应。
首先，酶能够加速化学反应的进行。
想象一下，如果没有酶，细胞内的化学反应就会像蜗牛爬行一样缓慢，生命活动将无法正常进行。
酶就像是化学反应的“加速器”，可以大大提高反应的速率，使得生物能够迅速地适应环境的变化，完成各种生理功能。
其次，酶具有高度的特异性。
这意味着一种酶通常只对一种或一类特定的底物起作用。
比如，淀粉酶专门作用于淀粉，蛋白酶专门作用于蛋白质。
这种特异性就像是一把精准的钥匙，只能打开与之匹配的特定锁。
再者，酶的作用条件相对温和。
与工业上的化学催化剂常常需要高温、高压、强酸、强碱等极端条件不同，酶在常温、常压和接近中性的条件下就能发挥作用。
这使得酶在生物体内能够高效、稳定地工作，同时也保证了生物体自身的相对稳定和平衡。
举个例子，我们在消化食物的过程中，唾液中的淀粉酶能够将淀粉分解为麦芽糖，胃中的蛋白酶能够将蛋白质分解为多肽，小肠中的各种酶则进一步将这些物质分解为小分子，以便身体吸收和利用。
三、酶的本质那么，酶到底是什么呢？经过科学家们长期的研究和探索，逐渐揭开了酶的神秘面纱。
早期，人们认为酶是一种神秘的“生命力”在起作用。
但随着科学的发展，这种观点被否定了。
现在我们知道，大多数酶是蛋白质。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物。
酶作为蛋白质，其结构决定了它的功能。
酶的活性中心是其发挥催化作用的关键部位，这个部位具有特定的空间结构和化学环境，能够与底物特异性结合，并促使反应的发生。
然而，并非所有的酶都是蛋白质。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、什么是酶在我们日常生活的世界里，从细胞内部的微小反应到整个生物体的复杂代谢过程，都离不开一种神奇的物质——酶。
酶，这个看似陌生的词汇，其实在生命活动中扮演着至关重要的角色。
那么，酶到底是什么呢？简单来说，酶是一种具有生物催化作用的蛋白质。
它能够加速生物体内的化学反应，使得原本可能需要在苛刻条件下才能发生的反应，在温和的环境中迅速而高效地进行。
为了更形象地理解酶，我们可以把生物体内的各种化学反应想象成一场复杂的交通，而酶就是其中的交通警察。
它们指挥着分子和离子的流动，确保反应有序、快速地进行。
二、酶的作用酶的主要作用就是催化化学反应。
那么，它是如何实现这一功能的呢？首先，酶能够降低反应的活化能。
活化能就像是化学反应中的一个“门槛”，只有跨越了这个门槛，反应才能发生。
而酶的存在，就如同为反应提供了一个捷径，降低了这个门槛的高度，使得反应更容易进行。
举个例子，比如在消化过程中，食物中的大分子物质，如淀粉、蛋白质和脂肪，需要被分解成小分子才能被身体吸收利用。
这个分解过程如果没有酶的参与，需要很高的能量和苛刻的条件。
但有了淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等的帮助，这些大分子就能在温和的条件下迅速分解。
其次，酶具有高度的特异性。
这意味着一种酶通常只对一种或一类特定的底物发生作用。
就像一把钥匙开一把锁，酶与底物之间存在着精确的匹配关系。
这种特异性保证了生物体内各种化学反应的准确性和有序性。
例如，蔗糖酶只能催化蔗糖的水解，而对其他糖类如葡萄糖则没有作用。
这种特异性使得酶能够在众多的化学物质中准确地找到自己的“目标”，并高效地发挥催化作用。
此外，酶的催化作用还受到多种因素的调节和控制。
例如，温度、pH 值、底物浓度、酶浓度等都会影响酶的活性。
这使得生物体内的代谢过程能够根据环境和自身的需求进行灵活的调节和平衡。
三、酶的本质酶的本质是蛋白质，这是经过长期的科学研究和实验验证得出的结论。
蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、酶的发现历程在人类对生命现象的探索过程中，酶的发现是一个重要的里程碑。
早在 1773 年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验，他将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰吞食下去。
一段时间后，他发现笼内的肉块消失了，这个实验为后来人们认识酶的作用奠定了基础。
19 世纪，酿酒业在欧洲得到了很大的发展。
当时，人们发现酿酒时，酒桶里会产生很多泡沫，而这种泡沫能够加速糖类的分解。
后来，经过科学家们的不断研究，逐渐认识到这是一种生物催化剂在起作用，也就是我们现在所说的酶。
进入 20 世纪，随着化学和生物学的发展，科学家们对酶的本质有了更深入的研究。
1926 年，美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，并证明了脲酶是一种蛋白质。
这一发现使得人们对酶的认识从一种神秘的物质转变为一种具有明确化学本质的蛋白质。
二、酶的定义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，少数酶是 RNA。
那么，什么是催化作用呢？催化作用就是能够加快化学反应的速率，而自身在反应前后的质量和性质不变。
三、酶的作用酶在生物体内发挥着极其重要的作用，概括起来主要有以下几个方面：1、催化生物体内的化学反应生命活动中的各种化学反应，如物质的合成与分解、能量的转化等，都需要酶的参与。
没有酶的催化，这些反应可能会非常缓慢，甚至无法进行。
例如，在细胞呼吸过程中，一系列的化学反应需要多种酶的协同作用，将有机物中的能量逐步释放出来，为细胞的生命活动提供动力。
2、调节代谢过程酶可以通过调节自身的活性来控制代谢反应的速率和方向，从而使细胞内的物质和能量代谢保持平衡。
当细胞内某种物质的含量过高时，相关的酶活性会受到抑制，从而减缓该物质的合成；反之，当某种物质的含量过低时，相关酶的活性会增强，促进该物质的合成。
3、分解有害物质酶还能够帮助分解细胞内产生的有害物质，保护细胞免受损伤。
例如，在肝脏中，存在一些酶能够将有毒的物质转化为无害的物质，然后排出体外。
《酶的作用和本质》 讲义
《酶的作用和本质》讲义一、引言在我们生活的这个丰富多彩的世界里，从微小的细胞到庞大的生态系统，无数的化学反应在不断地发生着。
而在这众多的化学反应中，酶扮演着至关重要的角色。
酶就像是一位神奇的“魔法师”，能够加速化学反应的进行，使生命活动得以顺利进行。
那么，酶到底有怎样的作用？它的本质又是什么呢？接下来，让我们一起走进酶的奇妙世界。
二、酶的定义酶（Enzyme）是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或 RNA。
酶是一类极为重要的生物催化剂，它们能够在常温、常压和接近中性的条件下，极大地加快化学反应的速率。
三、酶的作用（一）加速化学反应酶的最主要作用就是加速化学反应的进行。
在没有酶的情况下，许多化学反应可能会非常缓慢，甚至在生物体内根本无法发生。
而有了酶的参与，这些反应可以在瞬间完成，从而满足生命活动的需求。
例如，在细胞呼吸过程中，葡萄糖的氧化分解需要一系列的酶来催化。
如果没有这些酶，葡萄糖可能需要在高温、高压等极端条件下才能被分解，而这显然是细胞无法承受的。
（二）降低反应的活化能酶能够加速反应的关键在于它能够降低反应的活化能。
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化学反应的活跃状态所需要的能量。
酶通过与底物结合，形成一种不稳定的中间复合物，从而改变了反应的途径，降低了反应所需的活化能，使反应能够更容易地进行。
（三）调控代谢过程细胞内的代谢过程是一个复杂而有序的网络，酶在其中起到了精细的调控作用。
通过调节酶的活性和含量，细胞可以控制各种代谢反应的速率和方向，从而适应不同的环境和生理需求。
例如，当细胞内的能量供应充足时，一些与能量生成相关的酶的活性会受到抑制，以避免过度产生能量；而当能量需求增加时，这些酶的活性会被迅速激活，加快能量的产生。
四、酶的特性（一）高效性酶的催化效率非常高，通常比无机催化剂高出 10^7 10^13 倍。
这使得细胞内的化学反应能够在极短的时间内完成，保证了生命活动的高效进行。
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降低化学反应活化能的酶（1）
班级：姓名：小组：评价：
【学习目标】
１.理解酶的概念和本质
2.理解酶在细胞代谢中作用
【重点】
酶的来源及化学本质
【难点】酶的来源、化学本质。
【考纲要求】酶在代谢中的作用（II）。
【课堂六环节】
一、“导” ------教师导入新课（不多于3分钟）
考纲解读：酶在代谢中的作用是历年高考的重点和难点，其考查的内容包括酶在细胞代谢中的作用—降低化学反应的活化能、酶的本质、酶的特性（高效性、专一性、作用条件）等。
高考对本考点的考查常以曲线、图表形式或实验探究的角度考查对酶特性的理解能力和实验与探究能力。
二、“思”------自主学习。
学生结合课本自主学习。
完成以下有关内容。
（不少于13分钟）【考点一】酶的作用和本质
知识点一．.酶在细胞代谢中的作用
１.新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，
２..细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
是细胞生命活动的基础。
３.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。
４.作用：提高____反应速率____，促进化学反应的进行。
即催化作用
５.作用机理: _______降低化学反应的活化能
６.意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行
知识点二、酶的本质
1．酶本质的探索
最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是__蛋白质______；在20世纪80年代，又发现少数_____ RNA ___也具有催化作用。
2．酶的概念
酶是__活细胞______产生的具有催化作用的_有机物_______，其中绝大多数是_蛋白质_______，少数是__ RNA ______。
3．酶的本质
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)
来源一般来说，活细胞都能产生酶
作用场所可在细胞内、外及体外发挥催化作用
三、“议”------学生起立讨论。
小组集体商议以上学习的内容，每位小组成员根据自己的学
习思考结果核对、复述、更正、补充以上的学习内容，还可以讨论与以上学
习内容相关的拓展性知识。
（9分钟）
探究一：酶与激素的比较
酶激素
区别来源所有活细胞植物：一定部位的活细胞产生
动物：由内分泌腺细胞产生
本质
有机物。
大多数酶是蛋白质，少量的酶属于
RNA
⑴蛋白质或多肽：胰岛素、生长激素、胰高血
糖素等；
⑵氨基酸的衍生物：甲状腺激素、肾上腺素等；
⑶固醇类：性激素、孕激素等；
⑷有机物：生长素、乙烯等。
生理作用催化功能调节功能
作用范围
与特点
在细胞内或分泌到细胞外催化特定
的化学反应，具有功能的专一性。
通过体液运输，作用于相应的靶器官，具有作
用部位的特异性，但一种激素可以有多种功
能。
作用条件受pH、温度等因素的影响与神经系统密切联系
相同点微量，作用大，属于高效能物质，
联系激素对新陈代谢具有调节作用，离不开酶的催化；激素可以激活酶的活性；酶和激素的合成与分泌在一定程度上相互影响。
探究二：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→是否出现紫色反应。
对照组：已知蛋白液＋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：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色
探究三：高考连接
1.（2011年天津理综）下列有关酶的叙述正确的是（）
A．酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸
B．溶酶体中的水解酶是由核糖体合成的
C．ＤＮＡ连接酶可连接ＤＮＡ双链的氢键，使双链延伸
D．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高反应速度
2．(2013·课标全国理综Ⅱ)关于酶的叙述，错误的是( B ) A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
3.(2011·福建高考)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是( C )
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后起作用
D.在发挥作用后还能保持活性
4.（2012年天津理综）生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。
以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。
据图回答：
(1)过程①酶作用的部位是键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是键。
(2)①、②两过程利用了酶的特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的。
(1)磷酸二酯键肽键
(2)专一
(3)限制性DNA内切酶
(4)启动子
四．“展”------学生激情展示。
小组代表或教师随机指定学生展示。
（8分钟）
五．“评”------教师点评，教师总结规律，点评共性问题，或拓展延伸。
（9分钟）
1.酶的概念及其理解
内涵：活细胞产生的具有生物催化作用的有机物
外延：绝大多数酶是蛋白质，因此酶的合成受基因控制，可以在核糖体上合成；有些酶在细胞内，有些酶在细胞外起作用。
3.酶的命名规律
酶的种类繁多，根据其催化反应的方向大体可以分为合成酶（如：ATP合成酶、DNA连接酶、RNA聚合酶）和分解酶（如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶）两大类，酶的命名一般是依据其催化的底物定的。
4.酶的发现：
①、1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用；
②、1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶；
③、1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质；
④、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化
作用
5.酶与无机催化剂的异同？
相同点：在催化某一反应时，都能显著降低反应是的活化能，提高反应速率，反应前后本身性质无变化。
不同点：酶具有无机催化剂所不具备的高效性、专一性，并且酶促反应需要温和的条件。
结论：酶是一种特殊的生物催化剂。
6.酶的合成
1、合成的原料：氨基酸或核糖核苷酸
2、合成的场所：核糖体（与唾液淀粉酶等胞外酶合成和分泌有关的主要细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体和细胞膜。
）
3、合成的过程：遵循中心法则，通过转录和翻译合成的
4、合成的控制：酶的合成是在基因控制下进行的
7.酶和激素的比较
1、化学成分：前者主要是蛋白质，少数是RNA；后者有多肽及蛋白类、氨基酸衍生物、脂质等。
2、生理功能：前者对生化反应起催化作用；后者对生命活动起调节作用。
3、相互关系：能合成激素的细胞一定也能合成酶，但能合成酶的细胞不一定能合成激素
六“检”------课堂检测（3分钟）
１．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，其是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明 ( A)
A．某些RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质
D．酶的化学本质是RNA，而不是蛋白质
2.关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的（ B ）
A、生物体内的化学反应提供能量
B、能加快生物体内的生化反应速度
C、酶是一种高效、专一的无机催化剂
D、能促进生物体内营养物质的运输
3．进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是（ A ）
A、体内酶活性降低
B、气温低
C、进食少
D、消耗能量少
４．[2001年广东河南高考题] 同一个体内的各类活细胞所含酶的（ B ）
A、种类有差异，数量相同
B、种类有差异，数量不同
C、种类无差异，数量相同
D、种类无差异，数量不同
５．下列有关酶、激素、维生素的叙述，哪一项是正确的：（ D ） A、都是由活细胞产生的 B、都是蛋白质类物质
C、都有催化作用和调节新陈代谢作用
D、都是高效能物质。