第1节 酶的作用和本质
实验背景： 【自学探究】
人们普遍认为鸟类的 胃只能磨碎食物，不能分 解食物中的有机物，也就 是说，鸟类的胃只有物理 性消化，没有化学性消化。
实验过程： 将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰 把小笼子吞下去，一段时间后取出小笼 子，发现笼内的肉块消失了。
细胞中每时每刻都进行着的许多化学 反应，统称为细胞代谢。
三 加入斐林试剂
振荡 约60℃水浴2min
从上面进行的实验我们看出进行实验需要 比较温和的条件，比如淀粉酶在60℃左右最好。 能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催 化效率（活性）？
问题聚焦
1、选择淀粉还是H2O2作为实验材料？ 淀粉。因为 H2O2受温度影响也会分解
2、我要设计几组实验？选择几个温度？ 三组，高温，低温和常温！
（是细胞生命活动的基础）
思考：化学中我们要想使一个化学 反应顺利进行，可以怎么做？
加热、催化剂
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
2 H2O2
2 H2O + O2
1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂（FeCl3） 4、过氧化氢酶（肝脏研磨液或土豆研磨液中有）
对照步实骤验
对照组
1
试管实编号验组
2
3
4
变量
一 加入H2O2 各加入3%的H2O2溶液4mL
无关变量
二 控制条件 常温 加热 FeCl3 土豆研磨液 自变量
三 观察结果
因变量
实验原则：对照原则、单一变量原则、对照原则
和1号试管相比， 2号试管出现什么不同的现 象？这一现象说明什么？ 加热能促进过氧化氢分解
在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?
酶的特性小结
❖ 酶的高效性 ❖ 酶的专一性
酶的催化效率是无机催 化剂的107 ~1013倍
每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应
❖酶的作用条件较温和 需要适宜的温度和pH
高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？
不同，过酸、过碱或温度过高，会使 酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活； 低温使酶活性明显下降，但在适宜温度 下其活性可以恢复。
酶的特性
专一性
酶的专一性是普遍存在的
准确地说，酶的专一性是指一种 酶只能催化一种化合物或一类化 合物的化学反应。
目前发现的酶有4000多种,它们分别催化不同 的化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液
蔗糖溶液
一
实
验 步
二
骤
1号试管中加入2mL 2号试管中加入2mL
淀粉溶液
蔗糖溶液
分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 60℃左右的热水中，反应5min
约5min
约5min 约5min
三 加入淀粉酶2滴，振荡
四 各加入两滴碘液
振荡
实验现象 蓝色
无明显现象
蓝色
结论 只有在一定温度下酶的催化效率最好
温度对酶活性的影响
υ/mmol. s-1
1.在一定范围内，随着温度的升高， 酶的活性逐渐增强；
2.达到最适温度时，酶的活性最高；
0
最适温度
酶活性受温度影 响示意图
酶具有高效性
思考：酶为什么能催化生 物化学反应呢？
酶为什么能催化生物化学反应？
❖ H2O2 (常态)
能量 H2O2(活跃状态)
催化剂： 降低化学反应所需的活化能。 加热： 使分子获得能量，易于反应
分子从常态转变为容易发生化学反应的 活跃状态所需的能量称为活化能。
酶和无机催化剂的作用
降低反应的活化能，从而加快 化学反应的速率。
3.超过最适温度时，随着温度的继续 升高，酶的活性逐渐下降。
t/℃
4.温度过高会使酶的空间结构遭到破 坏，使酶永久失活
pH对酶活性的影响
υ/mmol. s-1
1.在一定范围内，随着pH的升高，
酶的活性逐渐增强；
2.达到最适pH时，酶的活性最高；
0
最适pH
3.超过最适pH时，随着pH的继续 pH 升高，酶的活性逐渐下降。
酶活性受pH影响示意图
4.过酸、过碱会都使酶的空间结构 遭到破坏，使酶永久失活
pH对酶活性的影响
酶的名称
过氧化氢酶（肝） 唾液淀粉酶 脂肪酶 胰蛋白酶 胃蛋白酶
最适PH
6.8 6.8 8.3 8.0~9.0 1.5~2.2
酶的作用条件较温和 温和性
娇气的酶 酶一般在比较温和的条件下催化 化学反应的进行。
活细胞
催化作用
绝大多数是蛋白质， 少数是RNA
小结
化学本质 绝大多数蛋白质 少数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）
来源
一般来说，活细胞都能产生酶
生理功能 具有生物催化作用
作用原理 降低化学反应的活化能
酶的特性
高效性
少量肝脏 研磨液
3பைடு நூலகம்
4
3
4
• 酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍
思考：酶的储存条件？ 零上低温（0℃-4℃）
同无机催化剂相比，酶降低活化能的 作用更显著，因而催化效率更高。
正是由于酶的催化作用，细 胞代谢能在温和条件下快速 进行。
小结：
酶的作用：催化作用
酶的作用原理：显著降低化学 反应的活化能
与无机催化剂相比，催化效率 更高。具有高效性。
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
3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？
碘液，看是否变蓝
酶对化学反应的催化效率称为酶活性
酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反 应中被酶作用的物质叫做底物，经反 应生产的物质叫做产物。
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉溶液 1号试管
2号试管
3号试管
一
试管各加入2mL淀粉溶液
实验 步骤
二
保持0℃冰水中 加热至60℃，加热至100℃，
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
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后 继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
总结酶的定义 酶是蛋白质 切赫、奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能
酶是 活产细生胞的 具有 催化作用的 。有机物
来源 功能 化学本质
不能，温度过高会造成生物的细胞死亡 3号和4号试管未经加热，也有大量的气泡产 生，这说明什么？ Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解, 起催化作用
3号和4号试管相比，哪支试管中的反应速率 快？这说明什么？
过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多
结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比
无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率 是无机催化剂催化效率的107~1013倍。因此，