降低化学反应活化能的酶[行业严选]
酶降低化学反应活化能的原理
酶降低化学反应活化能的原理酶是一类可以降低化学反应活化能的生物催化剂。
酶通过特定的方式作用于底物（反应物），使其转化为产物。
酶降低化学反应活化能的原理可以从以下几个方面来解释：1.亲和力增强:酶通过与底物的结合，形成酶底物复合物。
酶与底物的结合强化了底物分子各个原子之间的相互作用力，使得底物分子更易于发生变化。
这种亲和力增强可以降低反应开始时所需的能量。
2.酸碱催化:酶中的特定氨基酸残基可以作为酸或碱，在催化过程中捕获或提供质子。
酸碱催化可以促使底物中的键断裂或形成，并且可以降低反应中过渡态的能量。
例如，酶可以通过质子化（即捕获一个质子）来增加底物的亲核性，促使底物中的键断裂。
3.底物定向:酶具有特定的立体构型，可以很好地适配底物的结构。
酶通过与底物的选择性结合，使底物分子在酶的作用下转化为产物。
这种底物定向降低了化学反应过程中底物的构象自由度，使其更有利于反应过程的进行。
4.过渡态稳定化:酶可以通过与过渡态（反应中间体）的非共价相互作用稳定化过渡态，降低过渡态的能量。
这可以通过形成氢键、静电相互作用或疏水效应来实现。
过渡态的稳定化有助于减少过渡态的能量峰值，从而减少化学反应的活化能。
总之，酶降低化学反应活化能的原理主要包括亲和力增强、酸碱催化、底物定向和过渡态稳定化。
这些原理共同作用，使酶能够有效地促进底物的转化，加速化学反应的进行。
酶的活性与这些原理密切相关，酶的活性受到环境条件和底物特性的影响，调节这些因素可以调控酶的活性，实现生物体内化学反应的精确控制。
第一讲降低化学反应活化能的酶
B
合物中。则表示此反应进
C
程的曲线是 ( C )
E
D
t1
时间
酶的概念
酶是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，少数是RNA。
化学本质 合成原料
合成场所
来源 生理功能
绝大多数是蛋白质 少数是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
主要是细胞 核
一般来说，活细胞都能产生酶
具有催化作用
思考：酶都是在核糖体上合成的吗？
（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不 改变化学反应的平衡点。
三、与酶有关的曲线分析 5、表示酶专一性的曲线
加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相 同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明 显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进一步 说明酶具有专一性。
三、与酶有关的曲线分析 6.综合
1.(2016·江苏卷，8)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸 呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。 下列相关叙述正确的是( )
管号
1%焦性没食 子酸/mL
2% H2O2/mL
缓冲液/mL
过氧化物酶 溶液/mL
白菜梗提取 液/mL
煮沸冷却后的白 菜梗提取液/mL
1
2
2. (2015·海南卷，4)关于生物体产生的酶的叙述，错误的是 () A．酶的化学本质是蛋白质或RNA B．脲酶能够将尿素分解成氨和CO2 C．蛋白酶和淀粉ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ都属于水解酶类 D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁
1．(2016·山西康杰中学等联考)下列关于酶的叙述正确的是 () A．酶是由腺细胞合成的具有催化作用的有机物 B．所有酶用双缩脲试剂进行检测都可以呈现紫色反应 C．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸 D．消化酶在消化腺细胞内合成并分泌到细胞外的过程中共穿 过0层磷脂双分子层
2019-2020学年高中生物人教版(2019)必修一同步学典：5.1降低化学反应活化能的酶 Word版含答案
人教版（2019）高中生物必修一同步学典5.1降低化学反应活化能的酶1、在过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率比较实验中,把肝脏制成研磨液的目的是()A.有利于过氧化氢酶的释放B.保护过氧化氢酶C.提高过氧化氢酶的活性D.以上说法都不对2、关于酶的叙述,错误的是( )A.同一种酶可存在于同一生物不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物3、在常温下22H O 溶液几乎不分解,但加入肝脏研磨液后,会快速分解成2 H O 和2O 。
反应过程中能量变化如下图所示,其中表示活化能的是( )A. 2EB. 3EC. 32E E -D. 21E E - 4、德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液。
在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后冒出气泡,糖液居然变成了酒。
根据以上实验,分析得出的结论错误的是( )A.葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化B.将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶C.研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放D.该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质5、研究人员发现了一种促进脂肪细胞生成的本质为蛋白质的酶。
这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。
下列有关叙述不正确的是( )A.该酶与脂肪的共有元素有C 、H 、OB.在适宜条件下,蛋白酶可以将该酶水解C.该酶遇双缩脲试剂呈现紫色D.理论上可以通过促进该酶的功能来治疗肥胖症6、酶是活细胞产生的。
下列关于酶的论述错误的是( )A.有些酶是核酸B.酶的数量不因参与化学反应而减少C.酶的活性与pH有关D.酶由活细胞产生,只能在细胞内发挥作用7、果酒放久了易产生沉淀.只要加入少量蛋白酶就可以使沉淀消失，而加入其他的酶无济于事，这说明( )A.酶的催化作用受环境影响B.酶的化学成分是蛋白质C.酶的催化作用具有专一性D.酒中的这种沉淀是氨基酸8、如图是在不同条件下,化学反应的速率曲线,其中1、2和3代表的反应条件是( )A.无机催化剂酶未知催化剂B.酶无机催化剂未知催化剂C.未知催化剂酶无机催化剂D.酶未知催化剂无机催化剂9、下列有关酶的叙述,不正确的是( )A.过酸、过碱、温度过高或温度过低都会使酶永久失活B.在一定范围内,底物浓度能够影响酶促反应速率C.在化学反应前后,酶自身的化学性质不发生变化D.过氧化氢酶溶液的温度由100 ℃变为20 ℃的过程中,酶活性不变10、乳糖酶能催化乳糖水解。
5.1降低化学反应活化能的酶
2滴新鲜 肝脏研 磨液
基本无 少量 较多 很多
不复燃
有复燃
复燃性 较强
复燃性 很强
(1)1号 2号，3号，4号 温度、催化剂种类 气泡产生 量 H2O2溶液浓度、H2O2溶液剂量
（2）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 （3）说明FeCl3中的Fe3+和新鲜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 进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要常温、 常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所 以说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 （5）酶具有催化作用
各条件使反应加快的本质：
加热：提供能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶：更显著地降低化学反应的活化能
控制变量与对照实验：
自变量：实验中 人为控制改变 的变量。
因变量：随 自变量
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 可变因素
，对 实验结果 造成影响。
2、现象解释：
2 H2O2 → 2 H2O + O2
过氧化氢酶
2 H2O2 → 2 H2O + O2
• 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分 解检验方法？ 带火星的木条
试管号 加入物质
温度
催化剂种类
气泡产 现生 象 卫生香
燃烧
1
2
3
4
2ml体积分数为3%H2O2溶液
常温
90℃水 浴加热
常温
常温
—
—
2滴FeCl3 溶液
降低化学反应活化能的酶ppt课件
维持酸碱平衡
酶在消化过程中还参与维持酸碱 平衡，如碳酸酐酶能够催化二氧 化碳和水反应生成碳酸，有助于 维持体内酸碱平衡。
促进营养物质吸收
酶能够将食物分解为小分子营养 物质，如氨基酸、单糖和脂肪酸， 便于身体吸收利用。
代谢系统中的酶
01
促进能量转化
代谢系统中的酶能够催化能量转化的 化学反应，如糖解酶、氧化磷酸化酶 等，将食物中的化学能转化为细胞可 利用的ATP。
降低化学反应活化能的酶
目录
• 酶的介绍 • 酶如何降低化学反应的活化能 • 酶在生物体内的功能 • 酶的工业应用 • 酶的研究前景 • 结论
01
酶的介绍
酶的定义
01
酶是一种生物催化剂，通过降低化学反应的活化能 来加速反应速度，但不改变反应的平衡点。
02
酶是由生物体产生的具有高度专一性的蛋白质，能 催化特定化学反应。
蛋白酶
用于水解蛋白质，生成氨 基酸，是生产氨基酸、肽 类等物质的重要原料。
脂肪酶
用于水解脂肪，生成脂肪 酸和甘油，是生产油脂、 香料、化妆品等的重要原 料。
纺织工业中的酶
纤维素酶
用于水解纤维素，生成葡萄糖，是生产生物纤维、 纸张等的重要原料。
蛋白酶
用于水解蛋白质，生成氨基酸，是生产蛋白质纤 维、皮革等的重要原料。
酶的生产与分离纯化
酶的生产
酶的生产方法主要有微生物发酵法、动物组织和植物组织提取法等。随着生物 技术的不断发展，基因工程和蛋白质工程技术为酶的大规模生产提供了新的途 径。
酶的分离纯化
酶的分离纯化是酶研究中的重要环节，主要包括细胞破碎、离心分离、萃取、 层析、电泳等步骤。随着蛋白质纯化技术的不断发展，高效液相色谱、离子交 换色谱等技术为酶的分离纯化提供了更高效的方法。
2022届高三生物一轮复习课件：降低化学反应活化能的酶
B.为探究酶的专一性,乙同学分别用淀粉、蔗糖作底物,均加入淀 粉酶,然后用碘液进行检测
C.为探究温度对酶活性的影响,丙同学将过氧化氢放在不同温度下 处理后,再加入过氧化氢酶
教材中具有专一性的物质归纳
5.影响酶促反应速率的因素 (1)通过影响酶活性进而影响酶促反应速率的因素---温度、PH
温度过高或过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永 久失活。低温只是抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，温 度升高后酶可恢复活性。
5.影响酶促反应速率的因素 (1)通过影响酶活性进而影响酶促反应速率的因素 ---温度、PH
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多
4.酶的特性
（1）高效性
产 物
的
量
加酶 加无机催化剂 不加催化剂
分析：
时间
1.酶比无机催化剂的催化效率更高；
2.酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应
的平衡点。
3.酶不能改变最终生成物的量。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 ①物理模型——“锁和钥匙学说”
提醒 (1)加热不能降低化学反应的活化能，但是可以为反应提 供活化能。 (2)酶参与反应不提供能量，只是降低反应所需活化能。 (3)酶可以重复多次利用，不会立即被降解。
易 错 警 示 1.酶、激素、神经递质、抗体的比较
项目
酶
激素
神经递质
抗体
来源 活细胞 内分泌腺或特定细胞 神经细胞
浆细胞
作用 部位
作用原理：降低化学反应的活化能
降低化学反应活化能的酶知识点总结
降低化学反应活化能的酶知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《降低化学反应活化能的酶知识点总结》的内容，具体内容：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能。
降低化学反应活化能的酶是生物必修一《分子与细胞》中的一个知识点。
如何掌握这个知识要点?以下是我为你整理的降低化学反应活化能的酶知识点，...同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能。
降低化学反应活化能的酶是生物必修一《分子与细胞》中的一个知识点。
如何掌握这个知识要点?以下是我为你整理的降低化学反应活化能的酶知识点，希望能帮到你。
降低化学反应活化能的酶知识点：相关概念新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。
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。
降低化学反应活化能的酶知识点：酶的发现①1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用;②1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;③1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;④20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
降低化学反应活化能的酶知识点：酶的本质大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶)，也有少数是RNA。
降低化学反应活化能的酶知识点：酶的特性①高效性：催化效率比无机催化剂高许多。
②专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。
降低化学反应活化能的酶考点1. 什么是活化能?在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为"初态"。
降低化学反应活化能的酶(有视频有动画)课件
通过高效的分离和纯化技术，从 生物样本中提取出具有特殊功能 的酶，为工业生产和医疗应用提 供更多选择。
80%
酶的基因工程改造
利用基因工程技术对酶进行改造， 提高其催化效率和稳定性，使其 更适合于特定应用场景。
酶的优化和改造
酶的结构分析
通过解析酶的三维结构，了解 其催化机制和活性位点，为酶 的优化和改造提供理论依据。
专一性
一种酶只能催化一种或一类化学反应。
不稳定性
酶在适宜条件下表现出活性，但在高温、酸碱度过 高或过低等条件下易失活。
02
酶如何降低化学反应活化能
酶作为生物催化剂的角色
酶是生物体内自然存在的催化 剂，能够加速化学反应的速率。
酶通过降低化学反应的活化能， 使反应更容易进行。
酶具有高度专一性，只针对特 定的底物进行催化反应。
详细描述
转移酶类包括氨基转移酶、糖基转移酶等，它们能够催化特定基团的转移，如氨 基转移酶可以将氨基酸的氨基转移到另一分子上，糖基转移酶可以将糖基转移到 蛋白质或核酸上。
裂合酶类
总结词
裂合酶类是一类能够催化分子内或分子间特定化学键断裂的酶。
详细描述
裂合酶类包括醛缩酶、脱氢酶等，它们能够催化分子内或分 子间特定化学键的断裂，如醛缩酶能够催化糖原分解成葡萄 糖，脱氢酶能够催化脂肪酸氧化成酮体。
合成酶类
总结词
合成酶类是一类能够催化合成复杂有机物的酶。
详细描述
合成酶类包括丙酮酸激酶、柠檬酸合成酶等，它们能够催化合成复杂有机物，如丙酮酸激酶能够催化糖酵解过程 中的丙酮酸合成，柠檬酸合成酶能够催化三羧酸循环中的柠檬酸合成。
04
酶的应用
食品工 业
01
02
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验步骤：
步骤
试管编号
1
2
3
4
一 H2O2 浓度
3%
3% 3%
3%
剂量
2ml
2ml 2ml
2ml
二 反应条件 剂量
常温
90℃
FeCl3 2滴
肝脏研磨液 2滴
观 气泡产生
不明显 少量
察 带火星的木条 不复燃 不复燃
较多 变亮
大量 复燃
结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
溶液中的 Fe3＋
和肝脏研磨液中
的 过氧化氢酶 的作用下加速分解。
一类特制
•7
实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢， 了解酶的作用和意义。
实验原理： 过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用 下都可分解成水和氧气。
2 H O 高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶
22
2 H2O
+
O2
检验方法：
对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变 的实验叫做对照实验。
对照实验一般要设置对照组与实验组。
一类特制
•15
实验设计的基本原则： 对照原则；单一变量原则； 等量原则；平行重复原则
①对照原则：设计对照实验,既要有对照组又要有 实验组。
②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变 量发生变化外,其他变量都应保持相同。 ③等量原则：各组加入的试剂要等量
一类特制
•25
谢谢
一类特制
•26
人教版生物必修一
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶 第二课时
高一 徐老师
一类特制
•27
一、 酶的本质
阅读教材P81－82,“关于酶本质的探索”思 考：
巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫 和奥特曼的观点各是什么？
一类特制
•28
巴斯德之前 发酵是纯化学反应，与生命活动无关
思考：土豆细胞中有吗？
一类特制
•9
实验步骤：
步骤试管编号Fra bibliotek一 H2O2 浓度 剂量
二 反应条件 剂量
1 3% 2ml 常温
2 3% 2ml 90℃
3 3% 2ml
FeCl3 2滴
观 察
结论
4 3% 2ml
肝脏研磨液 2滴
一类特制
•10
1、与1号试管相比，2号试 管出现什么不同的现象？
2比1释放的气泡多
这一现象说明什么？ 加热可以促进过氧化氢分解
90℃水 浴加热
一类特制
•11
2、3号试管和4号试管未经加热也有大量的气泡产生， 这说明什么？ Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解
3、3号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？
说明什么？ 4号，说明过氧化氢酶的催化效率更高
一类特制
•12
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
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
酶是蛋白质
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
一类特制
答案 不能。酶是通过降低反应的活化能来加快反应速率的
一类特制
•24
(3)下表数据是在20 ℃测得的H2O2分解的活化能，数据 说明，酶和无机催化剂相比有什么不同？
条件
活化能/kJ·mol
没有催化剂催化
75
用胶态钯催化
54
用过氧化氢酶催化
29
答案 和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显
著，即催化效率更高。
A、观察产生气泡的数目的多少。
B、用无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火
焰的卫生香复燃。
一类特制
•8
想一想 1、为什么要选用新鲜的猪肝？
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶
2、为什么要将猪肝制成研磨液？
过氧化氢酶存在于活细胞中，实验使用肝 脏的研磨液，加大肝脏内过氧化氢酶与试 管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速 过氧化氢的分解
•29
酶
来源
功能
化学本质
活细胞
催化性
降低化学反应 活化能
大部分是蛋白质，少 部分是RNA
一类特制
•30
酶的概念
来源
作用
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA.
化学本质
合成原料？？？
一类特制
•31
归纳酶的本质及生理功能
化学本质 绝大多数_蛋__白__质___ 合成原料 氨基酸
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶 第一课时
高一 徐老师
一类特制
•1
复习提问： 合成ATP时能量的主要来源是？
一类特制
•2
一类特制
•3
讨论一：金属笼子有什么作用呢？ 排除了鸟胃中的物理性消化
讨论二：是什么物质使肉块消失了？
胃内的化学物质
讨论三：怎样才能证明你的推测？
收集胃内物质，
一类特制
•16
问题质疑：
与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能分 解？
加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量， 从常态转变为容易分解的活跃状态。
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状 态所需要的能量称为活化能
一类特制
•17
FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过 氧化氢分解，原因与2号试管的相同吗？
AC： 无催 化剂 时的 活化 能
AB:酶降低 的活化能
BC:酶的活化 能
一类特制
•23
1.下图是无催化剂和酶的作用机理示意图
(1)没有催化剂时的活化能是 多少？有酶催化时的活化能 又是多少？(用图中字母表示)
答案 分别是CA、CB。
(2)酶能不能为化学反应提供所需要的能量？酶加快反应速率 的机理是什么？
催化作用
降低了化学反应的活化能
一类特制
•18
各条件使反应加快的本质： 加热：提高分子的能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶：更显著地降低化学反应的活化能
一类特制
•19
一类特制
•20
2、 现 象 解 释：
一类特制
•21
没有酶催化
能
酶
量
使
活
化
能
有酶的催化
降
低
反应过程
一类特制
•22
酶的作用机理
一类特制
•13
对照实验
对照组
等量性原则
单一变量原则
等量性原则 则
实验组
变量
无关变量 自变量 无关变量
因变量
一类特制
•14
控制变量与对照实验： 自变量：实验中人为控制改变 的变量。 因变量：随 自变量 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 可变因素，对实验结果造成影响。
在体外能否分解肉块
一类特制
•4
细胞代谢究竟是指什么呢？
一类特制
•5
一、细胞代谢
(1)场所： 细胞 中。 (2)实质：各种 化学反应 的总称。 (3)意义：细胞 生命活动 的基础。
一类特制
•6
二、酶在细胞代谢中的作用
实验探究：
.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3