降低化学反应活化能的酶（1）.docx

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1、降低化学反应活化能的酶（1）5.1 降低化学反应活化能的酶 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 一、学问结构 二、教学目标 1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2、通过阅读分析关于酶本质的探究的资料，认同科学是在不断地探究和争辩中前进的。 3、进行有关的试验和探究，学会限制自变量，视察和检测因变量的改变，以及设置比照组和重复试验。 三、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法 教学重点 酶的作用、本质和特性。 解决方法 利用学生对无机催化剂的学问基础切入，引入酶的学习。 通过试验、资料分析得出酶的本质和三大特性。 2、教学难点及解决方法 教学难点 酶降低化

2、学反应活化能的原理。 限制变量的科学方法。 解决方法 通过比较过氧化氢在不同条件下的分解试验，感悟酶作为催化剂特点，及限制变量的方法。 利用教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。 四、课时支配 3课时 五、教学方法 直观教学、讲解、启发、试验法。 六、教具打算 课件、绘图等。 七、学生活动 指导学生阅读教材，找出需了解的学问点，细胞代谢的定义，酶的本质，酶的特性等。 完成教材中的试验。 八、教学程序 第1课时 问题探讨介绍教材P78斯帕兰扎尼的试验，探讨下列问题： 这个试验要解决什么问题？ 是什么物质使肉块消逝了？ 对细胞来说，能量的获得和利用都必需通过化学

3、反应。细胞中每时每刻都进行着很多化学反应，统称为细胞代谢。细胞中代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。 学生回忆：化学反应中无机催化剂的概念？无机催化剂的作用、特点和条件是什么？ 学生思索：细胞内的环境是一个常温常压下的状态，在这种环境下化学反应却能高效有序地发生，应当有适合的生物催化剂酶。 一、酶在细胞代谢中的作用。 试验比较过氧化氢在不同条件下的分解。 1、试验原理：2H2O22H2OO2 2H2O22H2OO2 2、试验步骤及现象 试管号 3%的过氧化氢溶液 限制变量 点燃的卫生香检测 试验处理 气泡多少 1 2mL 2 2mL 90左右水浴加热 很少 3 2mL 滴加3.5%FeCl3

4、溶液2滴 较多 燃烧但不猛烈 4 2mL 滴加20%肝脏研磨液2滴 许多 燃烧猛烈 3、探讨 见教材P79。 这个试验为什么要选用簇新的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？ 滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？ 4、试验结论 5、试验过程的理论分析 在做该试验时让学生感悟酶作为催化剂的突出特点高效。 20%的簇新肝脏研磨液1滴 3.5%的FeCl3溶液1滴 生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：1 无机催化剂：Fe3+ Fe3+的相对数量：25万 限制变量：讲解教材P79相关内容，让学生了解试验设计的原则。 自变量 因变量 无关变量 比照组 试验组 2号：90水浴加热 3号：

5、加入3.5%FeCl32滴 4号：加入20%肝脏研磨液2滴 H2O2分解速度用产生气泡的数目多少表示 加入试剂的量；试验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的簇新程度。 1号试管 2、3、4号试管 活化能分子从常态转变为简单发生化学反应的活跃状态所须要的能量称为活化能。 用无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。如H2O2的分解，20无催化剂时需活化能75kJ/mol；用铂作催化剂时，只需活化能54kJ/mol；用H2O2酶时，活化能下降到29kJ/mol以下。（结合教材P80图讲解） 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温柔条件下快速进行。 二、总结 细胞代谢离不开酶的缘由。

6、 三、作业布置 预习下节课所讲内容。 四、析书设计 第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 一、酶在细胞代谢中的作用 1、细胞代谢：细胞内的全部化学反应。 2、酶的作用：降低活化能更显著、催化效率更高。 第2课时 导言酶到究竟是什么物质呢？19世纪以前，人们还不知道为何物。19世纪以后，随着对酿酒中发酵过程的深化探讨，才渐渐揭开了酶的面纱。 一、酶的本质 资料分析老师设置下列问题，让学生带着问题去阅读教材P8182相关内容。 1、巴斯德和李比希的观点分别是什么？ 2、巴斯德和李比希的观点各有什么主动意义？各有什么局限性？ 3、科学发展过程中出现争辩是正常的。试分析巴斯德和李比

7、希之间出现争辩的缘由是什么，这一争辩对后人进一步探讨酶的本质起到了什么作用？ 4、巴斯德和李比希之间的争辩被哪位科学家的探讨成果平静了？ 5、简述毕希纳试验的过程？ 6、从毕希纳的试验可以得出什么结论？ 7、要证明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样还须要对试验如何改进？ 8、萨姆纳提取到了脲酶，他是如何证明它的化学成分的？ 9、萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他胜利的主要缘由是什么？ 10、请给酶下一个较完整的定义？ 11、结合酶本质的探究历程谈谈你对马克思说的：在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点这句话的理解。

8、学生探讨回答： 二、总结 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。 三、作业布置 教材P82练习 四、板书设计 二、酶的本质 1、酶本质的发觉过程： 2、酶的本质：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。 第3课时 导言：酶作为催化剂，与无机催化剂相比有什么不同呢？ 通过教材P78试验，我们已经知道加肝脏研磨液的4号试管放出的O2远多于加FeCl3溶液的3号试管。从而说明白酶具有高效性。 一、酶具有高效性 酶的催化效率大约是无机催化剂的10171013倍（思索：这对细胞有什么意义？） 二、酶具有专一性 补充探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用试验。 1、

9、试验原理 b.还原性糖斐林试剂砖红色氧化亚铜沉淀 c.用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，依据是否有砖红色沉淀来推断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。 2、试验步骤 序号 试验操作内容 试管1 试管2 1 注入可溶性淀粉溶液 2ml 2 注入蔗糖溶液 2ml 3 注入淀粉酶溶液 2ml 2ml 4 将试管放在60水中 5分钟 5分钟 5 加入斐林试剂 2ml 2ml 6 放热水于大烧杯中加热煮沸 1分钟 1分钟 7 视察试验现象 3、试验结论 4、酶的专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 二、酶的作用条件较温柔 探究影响酶活性的条件。 1、试验原理 淀粉麦芽

10、糖和葡萄糖砖红色沉淀 碘液碘液 紫蓝色复合物不形成紫蓝色复合物 2、试验步骤 序号 试验操作内容 试管1 试管2 试管3 试管1 试管2 试管3 1 注入可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 2ml 2 注入簇新淀粉酶溶液 1ml 1ml 1ml 3 放置温度 60 100 0 60 100 0 4 保温时间 5分钟 5分钟 5分钟 5分钟 5分钟 5分钟 5 混合 试管1 试管2 试管3 6 保温时间 5分钟 5分钟 5分钟 7 滴碘液 1滴 1滴 1滴 8 视察试验现象 序号 试验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的簇新淀粉溶液 1mL 1mL 1mL 2 注入等量的不同PH的溶液

11、1mL蒸馏水 1mLNaOH 1mLHCl 3 注入等量的可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL 4 放60热水中相等时间 5分钟 5分钟 5分钟 5 加等量斐林试剂并摇匀 2mL 2mL 2mL 6 放热水中用酒精灯加热煮沸 1分钟 1分钟 1分钟 7 视察试验现象 3、试验结论 4、分析教材 组织学生探讨完成教材P84相关问题。 老师结合教材P85相关图讲解。 在肯定温度范围内，酶活性随温度上升而增加，其中酶的活性最高时的温度，即为该种酶的最适温度。若超过最适温度，酶的活性渐渐下降，甚至丢失。（低温使酶的活性明显降低，但酶的空间结构保持稳定，在相宜的温度下酶的活性可以复原。） 每种酶只能在

12、肯定限度的PH范围内表现出活性，其中酶活性最强的PH即为该酶的最适PH。（过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活） 四、总结 酶具有高效性、专一性，并且须要相宜的条件。 五、作业布置 教材P86练习 六、板书设计 第1节降低化学反应活化能的酶 第1节降低化学反应活化能的酶 一、教学目标 1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2.通过阅读分析“关于酶本质的探究”的资料，认同科学是在不断的探究和争辩中前进的。 3.进行有关的试验和探究，学会限制自变量，视察和检测因变量的改变，以及设置比照组和重复试验。 二、教学重点和难点 1.教学重点 酶的作用、本质和特性。 2.教学难点 （1）酶

13、降低化学反应活化能的原理。 （2）限制变量的科学方法。 三、教学策略 从教材供应的问题探讨斯帕兰札尼探讨鹰的消化作用进入学习情境，是好玩的，并能和学生已有阅历对消化酶的了解结合起来。 要先提出细胞代谢的概念，细胞代谢是课标明确提出的一级主题，细胞代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。 学生对酶的相识有限但对催化剂的作用比较熟识，教学中可以利用学生对无机催化剂的学问基础作为切入点，引导学生进入新课学习。可以介绍几种无机催化剂的作用，让学生说出无机催化剂催化的特点和条件，然后让学生思索生命活动是一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？学生比较简单想到细胞内的环境是一个常温常压的状态，在

14、这种环境状态下发生的化学反应，应当有适合的生物催化剂酶，由此引入酶的学习。 既然学生们知道无机催化剂的作用，就让学生通过比较试验来相识酶的催化作用以及与无机催化剂的差别。老师可以给学生一些详细数字，加深学生的印象，在做试验时感悟酶作为催化剂的突出特点高效。 质量分数为20%的 簇新肝脏研磨液 1滴 质量分数为3.5%的 氯化铁溶液 1滴 生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：1 无机催化剂：Fe3+ Fe3+的相对数量：25万 老师在支配学生做试验时要留意学生对试验的理解，落实好本节课的目标。本节课的试验须要设置试验组和比照组，建议老师利用直观的手段（绘图或电子幻灯等）将试验的装置特殊是试验

15、组和比照组的装置分别向学生展示，以增加学生试验操作和探讨的效率。 本节课大约须要23课时完成。其中酶的作用和本质需约12课时，酶的特性须要1课时。 关于酶的概念，课程标准要求层次为理解，这就意味着学生能够对酶的概念进行阐述、说明。这就须要老师在将酶的概念阐述清晰的基础之上，通过试验和生活生产实践中的实例让学生体会酶的概念，落实课标的要求。 本节课的标题是“降低化学反应活化能的酶”，针对这肯定语，老师可以问问学生对“降低化学反应活化能”有什么相识，老师要充分利用教材上形象、直观的图片和文字说明，让学生明确催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性。 然后让

16、学生带着问题进入本节课的试验。在试验前老师可以搜集一些数据列在黑板上，如下表。 表12在20测得的过氧化氢分解的活化能 条件 活化能/kJmol-1 没有催化剂催化 用胶态铂催化 用过氧化氢酶催化 75 54 29 在介绍酶的本质时，教材上的资料分析很重要，充分利用资料中酶的发觉历史有助于学生加深对酶本质的相识。在资料分析的教学中，老师可以让学生自己阅读资料，但这必需建立在老师细心设置的问题之后，要尽量避开在课堂教学中学生漫无目的、无针对性地阅读。老师也可以利用教材上的资料细心设计教学，带领学生回顾酶的发觉历史，挖掘科学家从生活现象中发觉问题、不断探究、不断进行试验，最终揭示酶的本质的探究历程

17、，帮助学生理解绝大多数酶是蛋白质的事实。 在学习酶的特性时，学生对于酶已经有了肯定的相识基础了，在这个基础上让学生推断酶作为生物催化剂催化化学反应时应具备哪些特点。这里须要提示学生的是，绝大多数的酶是蛋白质，从蛋白质的特性上去思索酶的特性。通过前面的试验，学生已经对酶的催化效率有了感性相识，让学生接着思索酶催化反应是否应在其分子结构上有特定的活性部位，而这个活性部位恰恰就是酶具有专一性的缘由。酶与底物之间具有锁匙关系，一种酶只能催化一种或一类化学反应，这种高度的专一性保证了生命活动有条不紊地进行。 在学习影响酶活性的条件时，老师要重视教材上供应的探究活动，要让学生亲自获得酶的活性受到温度和酸碱

18、度影响的试验证据，还可以通过定量化的探究试验相识酶活性的范围，当然，这是较高层次的要求。 四、答案和提示 （一）问题探讨 1.这个试验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？ 2.是胃内的化学物质将肉块分解了。 3.提示：收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。 （二）试验 1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 2.不能。 3.说明FeCl3中的Fe3+和簇新肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 4.4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千

19、上万种化学反应，这些化学反应须要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满意这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺当进行至关重要。 （三）资料分析 1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。 2.提示：巴斯德是微生物学家，特殊强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争辩促使后人把对酶的探讨的目标集中在他们争辩的焦点上，使科学探讨更加有的放矢。 3.毕希纳的试验说明，酵母细胞中的某些物质

20、能够在酵母细胞破裂后接着起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 4.萨姆纳历时9年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。胜利属于不畏艰苦的人。 （四）旁栏思索题 绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等猛烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较“娇气”。 （五）第一小节练习 基础题 1.巴斯德：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。 李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是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裂后接着起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 萨姆纳：酶是蛋白质。 2.提示：（1

21、）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应须要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。 （2）细胞内的化学反应须要在常温、常压、酸碱度适中等温柔条件下进行，无机催化剂经常须要协助以高温、高压、强酸、强碱等猛烈条件才能有较高的催化效率。 3.D。 拓展题 1.提示：可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化特别困难。 2.提示：（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发觉具催化活性的DNA的报道。 （六）其次小节练习 基础题 1.B。2.B。 3.提示：这个模型中A代表某类酶，B代表反应底物，C和

22、D代表反应产物。这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。 拓展题 1.（1）A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而上升，维持在相对稳定的水平。 （2）假如A点时温度上升10，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的改变。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。 （3）该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快（图略）。 五、参考资料 1.什么是活化能？ 在一个化学

23、反应体系中，反应起先时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”。活化能的定义是，在肯定温度下一摩尔底物全部进入活化态所须要的自由能，单位是焦摩尔，单位符号是J/mol。 2.酶催化作用的特点 生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。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。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂，与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。 相同点：（1）变更化学反应速率，本身不被消耗；（2）只能催化热力学允许进行的反应；（3）加快化学反应速率，缩短达

24、到平衡时间，但不变更平衡点；（4）降低活化能，使速率加快。 不同点：（1）高效性，指催化效率很高，使得反应速率很快；（2）专一性，任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性；（3）多样性，指生物体内具有种类繁多的酶；（4）易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏；（5）反应条件的温柔性，酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行；（6）酶的催化活性受到调整、限制；（7）有些酶的催化活性与辅因子有关。 3.酶的化学本质及其组成 酶的化学本质除了具有催化活性的RNA之外几乎都是蛋白质。但是，不能说全部的蛋白质都是酶，只是具有催化作用的蛋白质，才称为酶。 证明

25、酶的化学本质是蛋白质的证据有以下几条。 （1）酶经酸碱水解后的最终产物是氨基酸，酶能被蛋白酶水解而失活。 （2）酶是具有空间结构的生物大分子，凡使蛋白质变性的因素都可使酶变性失活。 （3）酶是两性电解质，在不同pH值下呈现不同的离子状态，在电场中向某一电极泳动，各自具有特定的等电点。 （4）酶和蛋白质一样，具有不能通过半透膜等胶体性质。 （5）酶也有蛋白质所具有的化学呈色反应。 （6）与蛋白质的分子量相像，结构相像。 （7）在物理、化学因素作用下，也可变性沉淀。 （8）做元素分析，与蛋白质的元素含量相像，可以用氨基酸人工合成。 根据酶的化学组成可以将酶分为以下两类。 （1）单纯蛋白质酶有些酶只

26、是多肽链，除了氨基酸不含任何其他化学物质，也就是说有些酶是单纯蛋白质，如胰脏的核糖核酸酶、淀粉酶等。 （2）结合蛋白质酶有些酶除了蛋白质外，还含有一些对热稳定的非蛋白质类小分子物质或金属离子，即由蛋白质部分和非蛋白质部分组成。结合蛋白质酶的蛋白质部分称为脱辅酶，非蛋白质部分称为辅因子。脱辅酶与辅因子结合后所形成的复合物称为“全酶”，即全酶=脱辅酶+辅因子。在酶催化时，肯定要有脱辅酶和辅因子同时存在才起作用，二者各自单独存在时，均无催化作用。脱辅酶部分确定酶催化的专一性，辅酶（辅基）在酶催化中通常是起着电子、原子或某些化学基团的传递作用，大部分辅酶是维生素或维生素的衍生物。 4.酶的简洁分类 国

27、际酶学委员会（I.E.C)规定，按酶促反应的性质，可把酶分成六大类。 （1）氧化还原酶类指催化氧化还原反应的酶类，又可分为氧化酶和脱氢酶两类，如乳酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶等。 （2）转移酶类指催化化合物某些基团的转移，即将一种分子上的某一基团转移到另一种分子上的酶类，如转甲基酶、转氨酶、己糖激酶、磷酸化酶等。 （3）水解酶类指催化底物发生水解反应的酶类，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、磷酸酶等。 （4）裂合酶类指催化从底物移去一个基团而形成双键的反应及其逆反应的酶类，如柠檬酸合成酶、醛缩酶等。 （5）异构酶类指催化各种同分异构体之间相互转化的酶类，如磷酸丙糖异构酶、消旋酶等

28、。 （6）连接酶类指催化两分子底物合成为一分子化合物，同时还必需偶联有ATP的磷酸键断裂的酶类，如谷氨酰胺合成酶、氨基酸tRNA连接酶等。 5.酶的作用机理 酶催化反应的某些独特性质为很多酶促反应所共有，可概括如下。 （1）酶反应可分为两类，一类反应仅仅涉及到电子的转移，另一类反应涉及到电子和质子两者或者其他基团的转移，大部分反应属于其次类。 （2）酶的催化作用是由氨基酸侧链上的功能基团和辅酶为媒介的。 （3）酶催化反应的最适pH范围通常是狭小的。 （4）与底物相比较，酶分子很大，而活性部位通常只比底物稍大一些。这是因为在大多数状况下，只有活性部位围着底物。此外，一个巨大的酶结构对稳定活性部位

29、的构象是必要的。 （5）酶除了具有进行催化反应所必需的活性基团外，还有别的特性，使酶促反应的进行更有利，并使更困难的多底物反应按肯定途径进行，这些已超过了较简洁的催化剂的范畴。酶的困难的折叠结构使这些作用成为可能。 6.影响酶作用的因素 酶的催化活性的强弱以单位时间（每分）内底物削减量或产物生成量来表示。探讨某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的状况下，单独变更探讨的因素。 影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂等。其改变规律有以下特点。 （1）酶浓度对酶促反应的影响在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中不含有抑制酶活性的物质及其他不利于

30、酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度成正比。 （2）底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率也随之加快，但不显著；当底物浓度很大，且达到肯定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率几乎不再变更。 （3）pH对酶促反应的影响每一种酶只能在肯定限度的pH范围内才表现活性，超过这个范围酶就会失去活性。在肯定条件下，每一种酶在某一个pH时活力最大，这个pH称为这种酶的最适pH。 （4）温度对酶促反应的影响酶促反应在肯定温度范围内反应速率随温度的上升而加快；但当温度上升到

31、肯定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的上升而下降。在肯定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温度。 （5）激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活剂大致分两类：无机离子和小分子化合物。 （6）抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降，但不使酶变性。抑制剂作用机制分两种：可逆的抑制作用和不行逆的抑制作用。 7.酶探讨的历史与现状 新陈代谢是生命活动的基础，是生命活动最重要的特征。而构成新陈代谢的很多困难而有规律的物质改变和能量改变，都是在酶催化下进行的。生物的生长发育、繁殖、遗传、运动、神经传导等生命活动都与酶的催化过程紧密相关

32、，可以说，没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。因此，从酶作用的分子水平上探讨生命活动的本质及其规律无疑是非常重要的。 人们对酶的相识起源于生产和生活实践。我国人民在八千年以前就起先利用酶。约公元前21世纪夏禹时代，人们就会酿酒。公元前12世纪周代已能制作饴糖和酱。2000多年前，春秋战国时期已知用曲治疗消化不良的疾病。凡此种种状况都说明，虽然我们祖先并不知道酶为何物，也无法了解其性质，但依据生产和生活阅历的积累，已把酶利用到相当广泛的程度。西方国家19世纪对酿酒发酵过程进行大量探讨。1810年J.Gaylussac发觉酵母可将糖类转化为酒精。1857年微生物学家Pasteur等人提出酒精发酵

33、是酵母细胞活动的结果，他认为只有活的酵母才能进行发酵。Liebig反对这种观点，他认为发酵现象是由溶解于酵母溶液中的酶引起的。直到1897年，Buchner兄弟用石英砂磨碎酵母细胞，制备了不含酵母细胞的提取液，并证明此不含细胞的酵母提取液也能使糖类发酵，说明发酵与细胞的活动无关，发酵是酶在起作用，从而获得了1911年诺贝尔化学奖。1833年Payen和Persoz从麦芽的水抽提物中，用酒精沉淀得到了一种对热不稳定的物质，它可使淀粉水解为可溶性糖。他们把这种物质称为淀粉酶制剂，其意思是“分别”，表示可以从淀粉中分别出可溶性糖来。尽管当时它还是一个很粗的酶制剂，但由于他们采纳了最简洁的提纯方法，得

34、到了一个无细胞制剂，并指出了它的催化特性和热不稳定性，涉及到酶的一些本质性问题，所以人们认为Payen和Persoz首先发觉了酶。1878年Kuhne才给酶一个统一的名词，叫Enzyme，这个字来自希腊文，其意思是“在酵母中”。1835年至1837年，Berzelius提出了催化作用的概念，该概念的产生对酶学和化学的发展都是非常重要的。可见，对于酶的相识一起先就与它具有催化作用的实力联系在一起。1894年Fisher提出了酶与底物作用的“锁与钥匙”学说，用以说明酶作用的专一性。1903年Henri提出了酶与底物作用的中间复合物学说。1913年Michalis和Menten依据中间复合物学说，导

35、出了米氏方程，对酶反应机制的探讨是一个重要突破。1925年Briggs和Handane对米氏方程作了一个重要修正，提出了稳态学说。1926年美国化学家Sumner从刀豆提取出了脲酶并获得结晶，证明脲酶具有蛋白质性质。直到1930年至1936年间，Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结晶，并用相应方法证明酶是一种蛋白质后，酶是蛋白质的属性才普遍被人们所接受，为此Sumner和Northrop于1949年共同获得诺贝尔化学奖。1963年，Hirs、Moore和Stein测定了RNaseA的氨基酸依次。1965年Phillips首次用X射线衍射技术阐明白鸡蛋清溶菌酶的

36、三维结构。1969年Merrifield等人工合成了具有酶活性的胰RNase。20世纪80年头初Cech和Altman分别发觉了具有催化功能的RNA核酶，这一发觉打破了酶是蛋白质的传统观念，开拓了酶学探讨的新领域，为此Cech和Altman于1989年共同获得诺贝尔化学奖。1986年Schultz与Lerner等人研制胜利抗体酶，这一探讨成果对酶学探讨具有重要的理论意义和广泛的应用前景。Boyer等人阐明白ATP合成酶合成与分解ATP的分子机制，于1997年获得诺贝尔化学奖。近二十年来有不少酶的作用机制被阐明。随着DNA重组技术及聚合酶链式反应（PCR）技术的广泛应用，使酶结构与功能的探讨进入

37、新阶段。现已鉴定出4000多种酶，数百种酶已得到结晶，而且每年都有新酶发觉。 近几十年来酶学探讨得到很大的发展，提出了一些新理论和新概念。一方面在酶的分子水平上揭示酶和生命活动的关系，阐明酶在细胞代谢调整和分化过程中的作用，酶生物合成的遗传机制，酶的起源和酶的催化机制等方面取得进展；另一方面酶的应用探讨得到快速发展，酶工程已成为当代生物工程的重要支柱，酶的探讨成果用来指导有关医学实践和工农业生产，也必将会给催化剂的设计，药物的设计，疾病的诊断、预防和治疗，农作物品种选育及病虫害的防治等供应理论依据和新思想、新概念。除了酶已普遍适用于食品、发酵、制革、纺织、日用化学及医学保健等方面，酶在生物工程

38、、化学分析、生物传感器及环保方面的应用也日益广泛。降低化学反应活化能的酶（） 高一生物学案主备人:审批人:日期:07编号:2 课题:第5章第1节降低化学反应活化能的酶（） 姓名班级 学习目标:1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 2、通过阅读分析“关于酶本质的探究”的资料，认同科学是在不断的探究和争辩中前进的。 、进行有关的试验和探究，学会限制自变量，视察和检测因变量的改变，以及设置比照组和重复试验。 学习重点：1、酶的作用和本质以及特性 2、限制变量的科学方法 学问网络：1、酶的特性： （）、高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的倍 （）、专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应 （）、酶

39、的作用条件温柔温度、pH等要适中 、 2、设置探究试验：影响酶活性的条件 （）温度对酶活性的影响如图（课本页） （）对酶活性的影响如图（课本页） 导学诱思： 、酶的特性有、和，但和都会影响酶的活性。 、当、或时会使酶的遭到破坏，使酶永久失活 、酶活性是指。 、酶的高效性表现在。 、酶的专一性表现在。 6、从酶活性受温度和影响示意图看，在和下，酶的活性最高。 例题解析： 、（X）、（Y）、（Z）条件下，人唾液淀粉酶的活性是（） A、XYZB、ZYXC、XZYD、YXZ 2、除下列哪种因素外，都可破坏酶的分子结构，从而使酶失去活性（） A、强酸B、强碱C、低温D、高温 3、等量的唾液、胃液混合液对

40、淀粉和蛋白质的消化状况是（） A、都能消化B、只消化淀粉，不消化蛋白质 C、都不能消化D、只消化蛋白质，不消化淀粉 4、人在发高烧时，经常不思饮食，其根本缘由是（） A、消化道的食物没有消化B、发烧使胃肠蠕动减慢 C、代谢废物排出受阻D、酶的活性减弱 课堂效益检测 1、果酒放久了易产生沉淀，只要加入少量蛋白酶就可使沉淀消逝，而加入其他酶则无济于事，这说明（） A、酶的催化作用具有专一性B、酶的化学成分是蛋白质 C、酶的催化作用受环境影响D、酒中的沉淀是氨基酸 2、向过氧化氢溶液中投入下列哪种猪肝能产生大量气泡（） A、冰冻猪肝B、煮熟猪肝C、簇新猪肝D、醋渍猪肝 3、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶

41、、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至2.0，保存于37的水浴锅内。过一段时间，容器内剩余的物质是（） A、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B、唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽 C、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D、唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 4、某酒厂库存的啤酒因存放过久而产生沉淀，经化验，沉淀物是蛋白质。为此，提出两种解决方案：甲方案是加入少量蛋白酶，乙方案是加入少量氨基酸氧化酶。你认为（） A、甲方案合理B、乙方案合理 C、两方案都合理D、两方案都不合理 5、多酶片中含有的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶具有协助消化的作用，其片剂是糖衣片，这样制作的目的是（） A、补充体内糖类物质的供应B、防止胃液的消化作用 C、经唾液的消化作用后即可快速起作用D、使其中各种酶缓慢地释放 6、下列符合图所示含义的是（） A、随pH从上升到，酶的活性渐渐降低 B、随pH从上升到，酶的最适温度不变 C、温度从a改变过程中，酶的活性渐渐降低 D、该酶的最适pH值为 7、一分子过氧化氢酶能在