第五章第1节 酶

第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质【学习目标】1、酶在细胞代谢中的作用和本质2、学会控制自变量，观察和检测因变量的方法【自学感知】（一）细胞代谢的概念：中每时每刻都进行着许多（二）酶在细胞代谢中的作用1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：加热、FeCl3中的以及肝脏研磨液中的均可影响过氧化氢分解为和（2）实验材料：①的体积分数为3%的，质量分数为3.5%的②的质量分数为20%的思考：①实验中过氧化氢要用新配制的原因是②选用的肝脏必须是新鲜的原因是（3）实验过程及实验结果试管编号 1 2 3 4方法步骤加入物质各加入2mL过氧化氢溶液处理不处理观察气泡产生情况观察卫生香燃烧情况实验结果回答课本实验中的讨论题（4）实验结论：2、控制变量与对照实验（1）自变量：实验中的变量。

因变量：随而变化的变量。

无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些，对造成影响（2）对照实验：除了以外，其余因素都叫做对照实验。

对照实验一般要设置和组（3）据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验回答：①试管1和试管2为对照实验：自变量是，因变量是无关变量是（列举两个）。

对照组为试管②试管1、试管3和试管4为对照实验：自变量是，因变量是，对照组为试管3、酶的作用、作用原理及意义（1）酶具有作用（2）作用原理：降低化学反应的①活化能：分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。

②和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而更高。

（3）意义：使细胞代谢在条件下快速进行。

（三）酶的本质1、探索历程（1）巴斯德之前：发酵是一个纯化学过程，与生命活动无关（2）巴斯德：发酵是由于酵母菌的存在（3）李比希：发酵是酵母菌中的某些物质在酵母菌死亡并裂解后发挥作用（4）毕希纳：从酵母菌获得了含有酶的提取液，未进行分离鉴定（5）萨姆纳：提取出了脲酶，并证明为蛋白质（6）切赫和奥特曼：发现少数RNA页具有生物催化作用2、酶的本质（1）化学本质：（2）产生的场所（细胞内/外），合成的细胞器：（3）发挥作用的场所（细胞内/外）。

第2课时酶的特性一、酶的特性1．酶具有高效性(1)酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。

(2)酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，说明酶具有高效性。

2．酶具有专一性(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

而无机催化剂催化的范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。

(2)实例：脲酶只能催化尿素分解。

3．酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。

过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。

低温只能使酶活性降低，不会使酶失活。

(1)酶的作用需要适宜的温度在一定条件下，酶活性最大时的温度称为该酶的最适温度。

在一定温度范围内，酶促反应速率随温度的升高而加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而下降。

(2)酶的作用需要适宜的pH在一定条件下，酶活性最大时的pH称为该酶的最适pH。

pH偏高或偏低，酶促反应速率都会下降。

(1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性()(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()(3)酶在最适温度条件下活性最高，因此酶适合在此温度下保存()(4)低温、高温、强酸、强碱条件下酶的活性都很低，且酶的空间结构都发生了不可逆的改变() 答案(1)×(2)√(3)×(4)×淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，它们都是还原糖。

下表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析：1.1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？提示1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解，2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。

结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。

2．上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？提示不能，因为碘液只能检测淀粉是否被水解，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。

第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)概念：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)条件：需酶的催化。

(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。

2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验原理2H 2O 2―――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O ＋O 2 (2)实验过程和现象(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。

(4)实验中变量的控制①自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。

如本实验中加FeCl 3溶液和加肝脏研磨液。

②因变量：因自变量改变而变化的变量。

如本实验中H 2O 2分解速率。

③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新鲜程度等。

(5)对照实验①除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。

②对照实验一般要设置对照组和实验组。

3．酶的作用原理(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)原理：酶降低活化能的作用更显著。

(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。

(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√下图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答：(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。

提示E1——使用无机催化剂，E2——不使用催化剂，E3——使用酶作催化剂。

(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？提示E2－E3。