第5章 第1节降低化学反应活化能的酶
②实验过程和现象：
有气泡产生
较多气泡产生
有大量气泡产生
2．酶的作用原理和本质
　　(1)作用原理：
　　①活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的
所需要的能量。
　　②作用机制：同无机催化剂相比，酶降低 的作用更显著，因而催化效率更高。
　　结果：由于酶的催化作用，细胞代谢才能在 条件下快速进行。
常态
活跃状态
活化能
温和
李比希
巴斯德
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
发酵与活细胞有关,发酵
是整个细胞而不是细胞
中的某些物质在起作用
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
死亡裂解释放后才能发挥作用.
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破
碎后继续起作用,就像在活细胞中一样.
酶是蛋白质
少数酶是RNA
毕希纳
萨姆纳
切赫,奥特曼
一、酶的本质
1、酶本质的探究历程
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2、酶的本质：
活细胞
有机物
蛋白质
RNA
催化
1．下列关于酶的叙述中，正确的是(　　)
A．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
C．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
D．酶是由腺体合成的物质，具有高效性和专一性
活细胞中每时每刻都进行着许多的化学反应，统称为 。
你还记得吗？
细胞代谢
这些细胞代谢为何能如此快速、高效进行呢？
酶
酶能降低化学反应活化能
二、酶的作用
参加化学反应的分子从常态变为易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
反应过程
能量
降低的活化能
无酶催化
有酶催化
1
2
你掌握了吗？
化学知识告诉我们，能降低化学反应活化能的除了酶还有无机催化剂。为什么细胞代谢的顺利进行离不开酶？
这与酶的特性有关
三、酶的特性
高效性
专一性
作用条件温和
探究1：探究酶的高效性
3ml
3ml
3ml
3ml
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
自变量
因变量
无关变量
3% H2O2溶液
观察现象（气泡）
卫生香燃烧
因变量
3组和4组比较得出：酶具有高效性
分组
步骤
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著
对照组
实验组
[实验]比较过氧化氢在不同条件下的分解
3、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有
A、专一性 B、多样性
C、高效性 D、多变性
C
2、验证酶的高效性实验成功的关键是
A、试管是否干净
B、肝脏是否新鲜
C、卫生香（或火柴梗）是否点燃
D、所用肝脏研磨液的多少
B
与生活的联系
口腔里有唾液淀粉酶，塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化.
1. 两天后还没被消化的原因是什么?

2.是否永远不能被消化?

3.由上述资料可看出酶具有什么特性？
唾液淀粉酶不能将蛋白质水解
不，微生物分泌的蛋白酶将蛋白质水解
专一性
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
探究2：探究酶的专一性
[实验]探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
步骤
分组
材料用品:3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,稀释的唾液,斐林试剂,试管，烧杯，水浴锅,温度计,手表
探究2：探究酶的专一性
[实验]探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
步骤
分组
材料用品:3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,稀释的唾液,斐林试剂,试管，烧杯，水浴锅,温度计,手表
砖红色
淡蓝色
酶具有专一性
与生活的联系
1、感冒发烧时,你为什么不想吃饭?
2、我们知道口腔温度和肠胃温度差不多，而实验中发现当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，唾液淀粉酶不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？
唾液的PH为6.2—7.4, 胃液的PH为0.9—1.5
体温升高使体内酶活性降低
温度会影响酶的活性
PH值也会影响酶的活性
分析下列实验，并思考下列问题：
（1） 试管内容物变蓝的试管是？
（2） 上述实验说明酶具有什么特性？
1、2、4、5、6
酶的作用条件温和
温度、 pH对酶活性的影响
过酸、过碱和温度过高,都会使酶永久性失去活性
00C左右的低温使酶的活性受抑制, 在适宜的温度下酶的活性还可以恢复.
4.下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是(　　)
A．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类
B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度
C．探究温度对酶活性的影响时，自变量是温度
D．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组
解析：验证酶的专一性时，自变量是反应物的种类。验证酶的高效性时，自变量是催化剂的种类。探究酶催化作用的最适pH时，应设置酸性→中性→碱性多组不同pH的实验组，使实验尽可能精确。
答案：C
本节小结
酶在细胞代谢中的作用
酶的本质
酶的特性
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RNA也具有催化功能。
降低化学反应的活化能
高效性
专一性
作用条件温和
1．(2011·海南高考)关于酶的叙述，正确的是(　　)
A．酶提供了反应过程所必需的活化能
B．酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
解析：结构决定功能，酶结构改变就会导致酶功能改变。酶的活性受温度、pH等外界因素的影响。酶催化化学反应的本质是降低化学反应的活化能。酶是一种催化剂，反应前后不改变。
答案：C
【当堂检测】
2.(2011·海南高考)某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间 t时，向反应液中加入催化该反应的酶。右图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是(　　)
A．甲　　　　　　　　B．乙
C．丙 D．丁
解析：加入酶后，加快反应速度，所以反应物浓度下降速度增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。
答案：D
3.(2010·上海高考)右图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是(　　)
A．若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快
B．若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平
C．若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多
D．若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多
解析：A项，若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度变慢；B项，因E2催化的反应并没有被抑制，所以B不一定会积累到较高水平；D项，因B还会被E2催化反应，故E1的催化速度比E5快时，B的产量也不一定比A多。
答案：C
4.(2009·宁夏高考)右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是(　　)
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析：由图可知，在一定温度范围内，随温度的升高酶活性增强，t1属于此区间；超过适宜温度后，酶活性随温度升高而下降，t2属于此区间。在没有使酶失活的范围内，酶活性可随温度的变化而变化，只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。
答案：B
5．(2011·全国卷)某同学从温度为55℃～65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
解析：(1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量为指标，因酶需要适宜的 pH，故应加入缓冲溶液。
(2)该酶与双缩脲试剂呈紫色反应，说明该酶的化学本质是蛋白质。
(3)要测定该酶催化作用的最适温度，一般采用预实验，需在一定温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。
答案：(1)脂肪　缓冲
(2)蛋白质
(3)在一定温度范围(包括55℃～65℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。