第五章

細胞的能量供應和利用

第1節降低化學反應活化能的酶（第二課時）溫故知新：酶的本質化學本質絕大多數是_______少數是_____合成原料__________________組成元素C、H、O、N，有的含有S_________________合成場所_______細胞核(真核生物)來源活細胞(哺乳動物成熟紅細胞除外)作用場所細胞內、細胞外、生物體外生理功能_____作用機理_____________________酶的底物酶促反應的反應物蛋白質RNA氨基酸核糖核苷酸C、H、O、N、P核糖體催化降低化學反應的活化能問題1:

酶的化學本質不同于無機催化劑，酶的催化功能與無機催化劑有什么不同呢？Fe3+過氧化氫酶SUPERMAN只有一個！咱們有25萬大軍！2H2O22H2O+O2↑完勝?。?）酶的催化效率一般是無機催化劑的107

～1013倍。（2）酶可在1s內完成非酶體系需要3年-30萬年時間的反應?？茖W家整理大量的實驗數據發現：酶特性一：高效性一、酶的高效性問題3:

酶具有高效性有何意義？同學請試想如果酶不具有高效性我們的生活會怎樣？一、酶的高效性酶具有高效性的意義

：第一第二保證了細胞代謝快速有效地進行。保證了細胞內能量供應的穩定。一、酶的高效性問題5:

判斷①②③分別表示什么條件下的曲線？加酶后的變化加無機催化劑后的變化不加催化劑的變化問題6:

酶是否增加了產物的生成量？從中我們能得出什么結論？酶沒有改變產物的生成量，即不能改變化學反應的平衡點，只能縮短達到化學平衡所需的時間。問題8:無機催化劑催化的化學反應的范圍比較廣，比如酸既能催化蛋白質的水解也能催化脂肪水解，還能催化淀粉的水解，酶也能催化多種反應嗎？問題7:

酶也屬于催化劑,所以酶可不可以被重復利用?酶不為化學反應提供物質和能量,本身不被消耗,可重復利用。淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究.實踐二、酶的專一性質量分數為2%的新配置的淀粉酶溶液；質量分數為2%的新配置的蔗糖酶溶液；質量分數為3%的新配置的淀粉溶液；質量分數為3%的新配置的蔗糖溶液；斐林試劑、碘液、熱水、量筒、試管、滴管、試管夾、溫度計、酒精燈等等。1.實驗材料選擇、檢測試劑選擇。2.寫出實驗目的：3.說出實驗原理：4.找出自變量、因變量、無關變量。5.簡述實驗步驟：6.預期實驗結論：合作探究一：請同學們自主學習，小組合作完成以下問題。

淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究.實踐二、酶的專一性淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究.實踐二、酶的專一性實驗設計試管編號試管1試管2淀粉溶液2mL蔗糖溶液2mL淀粉酶溶液2mL2mL斐林試劑（沸水浴1min）2mL2mL實驗結果磚紅色沉淀未出現磚紅色沉淀對照實驗請說出實驗的自變量、因變量、無關變量。實驗結論淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。二、酶的專一性酶具有專一性:

每一種酶只能催化一種或一類化學反應。①脲酶——只能催化尿素分解。p79②過氧化氫酶——只能催化過氧化氫分解。③二肽酶——可以催化所有的二肽分解。鎖鑰學說問題9:

酶具有專一性的意義？保證了細胞代謝能夠有條不紊地進行。二、酶的專一性問題10:

探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用實驗中可以用碘液嗎？淀粉完全分解+碘液→無現象蔗糖分解/不分解+碘液→無現象問題11:

已知淀粉酶能夠催化淀粉水解，設置1號試管有無必要？有必要，可排除淀粉酶的活性，濃度等無關變量的影響。問題12:

針對該實驗你還有其他的設計方案嗎？二、酶的專一性方案二：

淀粉+蔗糖酶蔗糖+蔗糖酶

方案四：

蔗糖

+淀粉酶

蔗糖

+蔗糖酶

方案一：

淀粉

+淀粉酶

蔗糖

+淀粉酶

方案三：

淀粉

+淀粉酶

淀粉

+蔗糖酶

思路1：底物不同，酶相同思路2：底物相同，酶不同用斐林試劑檢測用斐林試劑檢測用斐林試劑檢測用碘液或者斐林試劑檢測三、影響酶活性的條件先用溫水浸泡再用加酶洗衣粉洗滌，衣物會更干凈，這是為什么呢？提出假設：酶的催化速率受到溫度的影響設計實驗來驗證，以什么為變量？探究溫度對酶活性的影響探究.實踐1.實驗選擇材料是什么？原因？2.檢測試劑選擇什么？原因？3.實驗材料先分別處理溫度，還是先混合？4.找出自變量、因變量、無關變量。5.簡述實驗步驟：6.預期實驗結論：三、影響酶活性的條件合作探究三：請同學們自主學習，小組合作完成以下問題。

質量分數為2%的淀粉酶溶液、質量分數為20%的肝臟研磨液（過氧化氫酶）、緩沖液、質量分數為3%的可溶性淀粉溶液、體積分數為3%的過氧化氫溶液物質的量濃度為0.01mol/L的鹽酸、物質的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液、熱水、蒸餾水、冰塊碘液、斐林試劑1.實驗材料及試劑：淀粉、淀粉酶①實驗材料：不選用H2O2作為反應底物的原因？H2O2不穩定，受熱易分解。碘液②檢測試劑：不選用斐林試劑進行鑒定的原因?

斐林試劑檢測需要水浴加熱，溫度是干擾條件。先處理溫度，再混合，原因：保證反應從一開始就是預設溫度。探究溫度對酶活性的影響探究.實踐問題12:

小組合作選出探究溫度對酶活性影響實驗材料并做簡要說明問題13:

實驗材料先設置特定溫度，還是先混合？試管編號試管1試管1′試管2試管2′試管3試管3′實驗步驟一2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉溶液二保溫放入0℃冰水中水浴5min放入60℃溫水中水浴5min放入100℃熱水中水浴5min三混合將1與1′試管內的液體混合后繼續在0℃冰水內放置10min將2與2′試管內的液體混合后繼續在60℃溫水內放置10min將3與3′試管內的液體混合后繼續在100℃熱水內放置10min四取出試管各加入兩滴碘液，振蕩實驗現象實驗結論呈藍色無藍色出現呈藍色淀粉酶在60℃時催化淀粉水解，在100℃和0℃時都不能發揮催化作用。酶的催化作用需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會影響酶的活性☆酶和底物先分別在對應溫度（或pH）下保溫后再混合探究溫度對酶活性的影響探究.實踐三、影響酶活性的條件溫度反應速率最適溫度ABC在一定溫度范圍內，酶促反應速率隨溫度的升高而加快在最適溫度時，酶促反應速率最快AB段：B點：BC段：超過最適溫度，酶促反應速率隨溫度升高而減慢，直至酶失活。低溫(如A點)影響酶的活性，但不會使酶的空間結構遭到破壞，溫度適當升高后，酶仍能恢復活性。但高溫(如C點)會導致酶的空間結構遭到破壞，使其永久失活。高溫破壞酶的空間結構，使酶失活探究溫度對酶活性的影響探究.實踐探究PH對酶活性的影響探究.實踐三、影響酶活性的條件質量分數為2%的淀粉酶溶液，質量分數為20%的肝臟研磨液(H2O2酶)，質量分數為3%的淀粉溶液，體積分數為3%的過氧化氫溶液,合作探究四：請同學們自主學習，小組合作完成以下問題。

1.實驗選擇材料是什么？原因？2.檢測試劑選擇什么？3.先往試管加入酶溶液還是底物?4.找出自變量、因變量、無關變量。4.簡述實驗步驟：5.預期實驗結論：探究PH對酶活性的影響探究.實踐三、影響酶活性的條件質量分數為2%的淀粉酶溶液，質量分數為20%的肝臟研磨液(H2O2酶)，質量分數為3%的淀粉溶液，體積分數為3%的過氧化氫溶液,H2O2、H2O2酶①實驗材料：不選用淀粉作為反應底物的原因？淀粉在酸性條件下會被水解先往試管加入酶溶液還是底物?先加入酶溶液，固定好酶的活性，再加底物。問題13:

小組合作選出探究PH對酶活性影響實驗材料并做簡要說明。實驗步驟一取三支試管，編號1、2、3。

二三支試管都加入2滴新鮮肝臟研磨液，振蕩，反應三1號試管中加入1mL蒸餾水2號試管中加入等量1mL鹽酸溶液3號試管中加入等量1mLNaOH溶液四三支試管都加入2mLH2O2溶液，振蕩，反應實驗現象

產生少量氣泡產生少量氣泡產生大量氣泡實驗結論：酶的催化作用需要適宜的pH,pH偏高或偏低都會影響酶的活性。探究pH對酶活性的影響探究.實踐三、影響酶活性的條件pH反應速率最適pHDEF在一定pH范圍內，酶促反應速率隨pH的升高而加快在最適pH時，酶促反應速率最快DE：E點：EF：超過最適pH后，酶促反應速率隨pH升高而減慢，直至酶失活。①在最適pH條件下，酶活性最高（如E點）。pH偏高和偏低，酶活性都會明顯降低。②過酸（如D點）、過堿（如F點）都會使酶的空間結構遭到破壞，使酶永久失活。