催化剂——酶
生物酶促催化新催化剂开发和稳定性改进
生物酶促催化新催化剂开发和稳定性改进概述：生物酶具有高效、高选择性和绿色环保的特点，因此被广泛应用于化学合成、制药和能源等领域。
然而，传统生物酶催化反应的应用受到酶本身稳定性的限制，为了提高生物酶的稳定性和催化效率，世界各地的科学家们致力于开发新的催化剂和改进现有催化剂的稳定性。
本文将介绍几种常见的生物酶催化反应，并探讨新催化剂的开发和稳定性改进。
一、酶在生物催化中的应用1. 脱氢酶的催化功能脱氢酶广泛应用于合成醇和酰胺等有机化合物的催化，其催化机制主要包括氧化和还原两种类型。
目前，针对不同类型脱氢酶的不同应用需求，科学家们通过改造酶的氨基酸残基或合成新的辅酶，来改进酶的催化活性和稳定性。
2. 氧化还原酶的催化功能氧化还原酶在生物酶催化反应中扮演着重要角色，它们能够催化氧化还原反应，如脱氢、氧化、还原、氧还原等。
不同类型的氧化还原酶对于催化剂的选择有所不同，比如过氧化氢酶对过氧化氢具有高效催化作用。
二、新催化剂的开发1. 金属纳米颗粒催化剂金属纳米颗粒催化剂因其高比表面积和活性位点丰富性，在生物酶催化反应中得到广泛应用。
研究人员通过控制金属纳米颗粒的尺寸、形状和组成，来调控其催化活性和稳定性。
此外，还可以通过表面修饰或载体增强等方法来提高金属纳米颗粒催化剂的稳定性。
2. 金属有机骨架催化剂金属有机骨架催化剂是一种新型的催化剂，具有高活性、可调控性和可再生性的特点。
该催化剂的活性位点通常是金属离子或羟基等，通过改变骨架结构和组分，研究人员可以改变催化剂的活性和稳定性，从而提高其在生物催化中的应用价值。
三、稳定性改进方法1. 固定化技术固定化技术是一种将酶固定在载体上的方法，可以提高酶的稳定性和重复使用性。
目前，常用的固定化技术包括包埋法、共价固定化和物理吸附等。
通过固定化技术，酶可以形成稳定的载体-酶复合体，从而提高催化剂的寿命和稳定性。
2. 突变工程突变工程是一种通过改造酶的氨基酸序列，来改变酶的催化活性和稳定性的方法。
酶催化机理的研究
酶催化机理的研究Chapter 1 概述酶（enzyme），是生物体内最常见的催化剂。
酶可以提高反应速率，使其他反应物质更容易互相作用。
酶催化机理的研究是生物学、化学、生物化学和分子生物学等领域的重点研究方向。
在传统的机械模型中，酶被认为是一种钥匙-锁（lock-and-key）模型。
这一模型认为，反应物与酶结合时，酶与反应物的结构互补，因此有利于催化反应。
然而，由于酶催化非常规反应和识别区非常灵活，这种简单的模型难以解释酶的催化机理。
Chapter 2 酶催化的种类酶催化分为多种类型，其中最常见的是羟基化和脱羧反应。
在这些反应中，酶作为催化剂，通过特定的化学反应来加速反应速率。
除此之外，酶还可以催化水解和氧化反应。
水解反应是将底物分解成更小的分子的过程，氧化反应则涉及到与氧发生反应，产生水和二氧化碳等物质。
Chapter 3 酶催化机理酶催化机理的本质是催化剂与底物之间的相互作用。
酶可以通过多种途径来促进底物的化学反应，包括：（1）使得底物在活性中心附近聚集，从而形成化学反应所需的分子结构，从而提高反应效率；（2）通过调整底物分子的构象，从而使其更容易与其他分子发生反应；（3）通过与底物分子发生化学式作用，从而对底物分子进行催化转化。
目前，对于酶催化机理的研究主要集中在羟基化反应和脱羧反应等可逆催化反应中。
这些研究表明，酶在反应中发挥了非常重要的作用，不能简单地用传统的化学反应模型来解释。
Chapter 4 酶催化机理的研究方法酶催化机理的研究是非常困难的，因为酶的分子结构非常复杂，而且酶在单个分子水平上运动。
因此，研究酶催化机理需要一系列高精度的实验方法，如：（1）利用紫外-可见光谱（UV-Vis）和核磁共振（NMR）等技术，研究酶的分子结构和构象。
（2）利用X射线晶体学（X-ray）技术，测量酶分子的三维结构。
（3）利用分子动力学（MD）模拟等计算方法，研究酶的运动机制和反应过程中的分子结构变化。
酶的催化作用
酶的催化作用摘要催化剂是一种改变化学反应速率的物质，但化学反应发生前后，这些物质的数量和性质并没有发生变化。
催化剂的种类很多，有液态的，也有固态的；按反应系统的相态分为均相催化剂和多相催化剂，包括酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂(hydroxidecatalytic催化剂在铁催化剂、钒催化剂、乙烯聚合物、丁二烯橡胶等现代化学工业中占有极其重要的地位。
酵素的催化作用在这里主要讲一下。
在日常生活中，最常见的酵素载体是酒曲，它含有加速淀粉、蛋白质转化为糖、氨基酸，即糖化，然后糖在酵母酶的作用下分解成乙醇，即酒精的微生物分泌酶，如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等。
洗发香波中还含有能加速油脂分解的脂肪酶。
关键词：酶、催化剂、催化作用一．酶的作用特点酶作为生物活性物质，主要是蛋白质，一部分是RNA，作为具有生物催化功能的高分子物质，其生物活性物质具有重要的应用价值。
几乎所有的细胞活性都需要酶作为催化剂，反应过程中不使用酶，不影响化学平衡。
酶具有高效性、特异性、温和性、多样性、活性调节能力、多变性和催化作用，酶具有催化和抑制作用。
酶是一种催化剂，其作用是降低化学反应活化能，改变化学反应路径，与效率仅略高于酶的无机催化剂相比，T。
能显著加快反应速度。
其催化效率是普通非生物催化剂的109-1012倍。
该酶的工作条件也温和。
过高或过低，过高的温度会改变酶的空间结构，降低酶的活性，而过低的温度则会抑制酶的活性。
这种现象的出现是因为酶是蛋白质和其他生物大分子，蛋白质具有易变性的特点。
酶作为一种特殊的催化剂，具有很高的专一性，只能靶向一个或多个化学反应，包括立体化学结构的选择性。
与活细胞催化剂相比，其催化效果特异，无副作用，便于控制和分离过程。
酶能加快可以发生的反应的反应速度。
酶不能改变化学反应的平衡，也不能使热力学上不可能发生的反应。
酶的物理性质。
反应前后可能会发生变化。
如果将酶从生物体分离出来，给予温和的条件，也可以在体外进行催化反应，它具有高度专一性，只催化一类化学反应，只产生一种产物，反应效率高，反应条件又温和，反应中副反应少、催化效率高，基本不会对环境产生较大的影响，这也是现在大力提倡酶的主导因素。
各类催化剂及其作用机理
各类催化剂及其作用机理催化剂是在化学反应中增加反应速率的物质，而不会参与到反应物中。
催化剂通过降低反应的活化能，从而加速反应速率。
催化剂可以分为不同的类别，下面将介绍一些常见的催化剂及其作用机理。
1.酶催化剂：酶是一种生物催化剂，可以加速生物体内的化学反应。
酶可以提供适当的环境条件，例如调节pH值或者提供特定的化学官能团，从而使反应可以在体温下进行。
此外，酶还可以通过空间结构的安排来使反应物分子相互靠近，从而增加反应速率。
2.金属催化剂：金属催化剂是一种常见的催化剂类型。
金属催化剂可以通过多种机理来促进化学反应。
例如，金属催化剂可以提供吸附位点，吸附反应物分子，从而降低反应物分子之间的反应活化能。
此外，金属催化剂还可以通过电子传递来改变反应物的电子结构，从而影响反应速率。
3.氧化剂与还原剂：氧化剂与还原剂是一对常用的催化剂。
氧化剂接受电子，而还原剂提供电子。
这种电子传递可以促进化学反应的进行。
例如，氧化剂可以从反应物中接受电子，使其变为更高氧化态，而还原剂则提供电子，使其从氧化态还原回来。
通过这种电子传递，可以加速反应速率。
4.酸催化剂与碱催化剂：酸催化剂和碱催化剂是一种广泛应用于有机合成中的催化剂。
酸催化剂可以提供H+，从而使反应物离子化或产生活泼的电子，从而加速反应进行。
碱催化剂则可以提供OH-，并参与反应物的亲核取代反应。
这些催化剂可以通过质子转移或者亲核取代等机制来加速反应速率。
5.纳米催化剂：纳米催化剂是指粒径在纳米尺寸范围内的催化剂。
与传统的催化剂相比，纳米催化剂具有更高的活性和选择性。
纳米催化剂的高活性主要是由于其较高的比表面积和较高的晶格缺陷密度。
这些特征使纳米催化剂在催化反应中具有优秀的活性和稳定性。
总结起来，催化剂是一种可以加速化学反应速率的物质。
不同类别的催化剂具有不同的催化机理，包括提供合适的环境条件、提供吸附位点、改变反应物电子结构、接受或提供电子等。
了解不同类别的催化剂及其作用机理对于理解催化反应的基本原理非常重要，并对催化反应的设计和优化具有重要的指导意义。
各类催化剂的组成结构及其催化作用规律与催化机理
各类催化剂的组成结构及其催化作用规律与催化机理催化剂是一种能够加速化学反应速率而不发生化学变化的物质。
不同类型的催化剂在组成、结构和催化作用规律及催化机理上存在差异。
1.金属催化剂：金属催化剂主要由一种或多种金属元素组成。
它们的结构可以是单质金属，合金或金属氧化物。
金属催化剂的催化作用规律是活性中心和反应物之间的相互作用。
催化机理有两种类型：双电子传递和继承。
2.酸碱催化剂：酸碱催化剂是通过提供或接受质子（酸）或氢氧根离子（碱）来促进反应的催化剂。
它们的组成可以是无机酸或碱（如氢氟酸和氢氧化钠），也可以是有机酸或碱（如有机酸和胺）。
酸碱催化剂的催化作用规律是在酸碱性环境中，反应物与催化剂之间的反应活性。
3.酶催化剂：酶是一种生物催化剂，是由蛋白质组成的大分子催化剂。
它们的组成是由酶蛋白质和辅助物质（如金属离子和辅酶）组成。
酶催化剂的催化作用规律是酶与底物形成酶底物复合物，并通过改变底物的反应活性、方向和速率来催化反应。
4.氧化剂：氧化剂是一种能够在反应中接受电子的催化剂。
它们的组成可以是金属氧化物（如铬酸和二氧化锰）或有机化合物（如过氧化物和过氧硫酸氢钠）。
氧化剂的催化作用规律是通过在反应中接受电子，使反应底物发生氧化反应。
5.还原剂：还原剂是一种能够在反应中捐赠电子的催化剂。
它们的组成可以是金属（如钠和锌）或有机化合物（如氢化钠和氢气）。
还原剂的催化作用规律是通过在反应中捐赠电子，使反应底物发生还原反应。
催化剂的催化机理是根据不同的催化剂类型而不同的。
例如，金属催化剂通过吸附反应底物并与其发生反应来催化反应。
酸碱催化剂通过给予或接受质子或氢氧根离子来改变反应底物的反应性质。
酶催化剂通过形成酶底物复合物并在酶的活性位点上发生催化反应。
氧化剂通过向底物接受电子来氧化底物，而还原剂则捐赠电子给底物来还原底物。
总之，不同类型的催化剂在组成、结构、催化作用规律和催化机理上存在差异。
了解和掌握不同催化剂的特点和催化机理对于合理设计和选择催化剂，并优化催化反应至关重要。
酶作为催化剂的特点
酶作为催化剂的特点酶是一种生物催化剂，具有以下特点：1. 高效性：酶能够以极高的催化效率促进化学反应的进行。
这是因为酶能够降低反应的活化能，使反应更容易发生。
酶能够在相对温和的条件下催化反应，避免了高温或高压条件下的反应，从而降低了能源消耗。
2. 专一性：酶对底物具有高度的选择性和专一性。
不同的酶只能催化特定的底物或一类底物，这是由于酶的空间结构和活性位点的特异性决定的。
这种专一性使得酶在细胞内能够精确地催化特定的代谢途径，避免了底物之间的竞争和副反应的发生。
3. 可逆性：酶催化的反应通常是可逆的，即酶能够在适当的条件下促使反应的正向和反向发生。
这种可逆性使得酶能够调节反应的平衡，根据需要调整反应的方向。
同时，可逆性也使得酶能够参与循环反应，增加反应的速率。
4. 高度效用：酶能够在相对温和的条件下催化反应，但其催化效果却非常显著。
酶的催化速率可以达到每秒钟催化数万次甚至数百万次的级别。
这使得酶成为生物体内许多代谢反应的关键催化剂。
5. 可调控性：酶的活性可以通过多种方式进行调控。
例如，酶的活性可以通过底物浓度、温度、pH值、离子浓度等因素的变化而发生变化。
这种可调控性使得酶能够根据细胞内外环境的变化而适应和调整反应的速率和方向。
6. 可再生性：酶在催化反应过程中并不被消耗，因此可以反复使用。
酶能够与底物形成复合物，催化反应后再与产物解离，重新参与其他反应。
这使得酶的使用量较少，成本相对较低。
酶作为催化剂的特点使其在许多领域具有广泛应用。
在生物学和医学领域，酶催化反应能够实现高效、专一和可控的生物转化，用于合成药物、生物传感器、生物染料等。
在工业领域，酶催化反应能够降低反应温度和压力，减少废物产生，提高反应的选择性和产率，用于生产化学品、食品添加剂、生物燃料等。
此外，酶还被广泛应用于环境保护、食品加工、纺织工业等领域。
酶作为催化剂具有高效性、专一性、可逆性、高度效用、可调控性和可再生性等特点。
这些特点使得酶成为生物体内许多反应的关键催化剂，并在不同领域中得到广泛应用。
酶催化反应机理解析及其应用前景展望
酶催化反应机理解析及其应用前景展望背景介绍：酶催化是生物体内各种化学反应的关键步骤之一，也是生物体能够高效地进行代谢的基础。
酶作为一种生物催化剂，在反应速率、选择性和特异性方面具有独特的优势。
酶催化反应机理解析：酶催化反应机理是指酶催化剂与底物之间发生的一系列化学转化过程。
酶分子通常通过与底物结合形成酶-底物复合物，然后通过调整底物的电子分布、调整溶液环境、提供亲和力或拉近反应物等来促进化学反应的进行。
在催化反应过程中，酶通过活性位点上的氨基酸残基与底物发生相互作用。
这些氨基酸残基通过氢键、离子键、范德华力等相互作用与底物分子形成临时的酶-底物复合物，从而促进底物的结构改变，使其更容易发生化学反应。
此外，酶还可以通过特定的催化机制，例如酸碱催化、金属离子协助催化等，来加速反应速率。
酶催化反应的应用：1. 酶在生物工程中的应用：酶催化反应在生物工程领域具有广泛的应用前景。
通过对酶催化反应机理的研究，可以优化反应条件和催化体系，提高反应效率和选择性。
例如，酶催化反应在制药、食品、化妆品等领域被广泛应用于生产高附加值的产品。
另外，酶催化反应还可以用于生物能源领域，例如利用酶催化反应合成生物柴油和生物乙醇等燃料。
2. 酶催化反应在环境保护中的应用：由于酶可以以温和的条件下催化反应，因此酶催化反应被广泛应用于环境保护领域。
例如，酶催化反应可以用于废水处理中的去除有机污染物、重金属离子和有毒物质等，从而降低对环境的污染。
此外，酶催化反应还可以用于土壤修复和生物降解等领域，促进环境的恢复和改善。
3. 酶催化反应在医学诊断中的应用：酶催化反应在医学诊断中起着重要的作用。
例如，酶标记技术利用酶催化反应的快速性、灵敏性和特异性，可以用于检测和诊断疾病标志物，提高疾病的早期诊断率。
此外，酶催化反应还可以用于药物代谢和基因检测等领域，在药物研发和个体化医疗方面具有潜在的应用价值。
酶催化反应的发展前景：随着科技的不断发展和对生物催化剂的深入研究，酶催化反应在各个领域的应用前景不断拓展。
酶催化反应的基本原理和应用
酶催化反应的基本原理和应用酶是生物体内的一种重要催化剂，它能加速化学反应的速度，促进各种生物代谢过程的进行。
酶催化反应广泛应用于医学、化学、食品科学等领域，是一种非常重要的研究和应用方向。
本文将就酶催化反应的基本原理和应用进行探讨。
一、酶催化反应的基本原理1. 酶的定义和分类酶是一类生物催化剂，具有特异性和效率高的特点，在生物体内发挥着非常重要的作用。
按照催化反应的类型和底物，酶可以分为多种类型，如水解酶、氧化酶、转移酶等。
2. 酶催化反应的基本原理酶催化反应的主要原理是，酶能够诱导底物分子接近、变性、断开或生成新的化学键，从而降低反应的活化能，加速反应的速率。
酶与底物之间有着非常特殊的空间和电荷环境，可以提高化学反应的选择性、速率和效率，是一种非常重要的催化剂。
3. 酶催化反应的机理酶催化反应的机理非常复杂，通常包括四个步骤：底物结合、反应过渡态形成、反应产物生成和酶组分的再生。
酶能够通过氢键、离子键、范德华力等多种作用力，形成与底物的比较稳定的复合物，从而引导底物分子进入反应中心，形成反应过渡态。
随后，酶能够通过促进质子转移、打破双键、氧化还原等方式，使反应产生，并最终释放出产物。
在反应过程中，酶组分也会发生一定的构象改变，促进反应产物的释放，从而完成一个完整的反应循环。
二、酶催化反应的应用1. 酶在医学中的应用酶在医学中有着广泛的应用，如酶诊断、酶治疗等。
酶能够通过诱导肝功能、蛋白质代谢、细胞增殖等多种生物学过程，为疾病的诊断和治疗提供重要的依据。
例如，酶的变化可以用来评估肝炎、肾炎、心肌梗死等疾病的发生和进展情况，还可以通过酶抑制剂进行疾病治疗。
2. 酶在食品工业中的应用酶在食品工业中也有着非常广泛的应用，如酶制剂、酶法加工等。
酶制剂是一种酶催化反应的制剂，可以加速各种食品生产、加工、保鲜过程的进行。
酶法加工是一种利用酶催化反应的方式加工食品，可以改善食品口感、营养成分、外观等方面，是一种非常重要的食品加工方式。
酶催化剂在化学合成中的应用及研究
酶催化剂在化学合成中的应用及研究酶催化剂是一种帮助化学反应加速的物质，是现代化学合成中不可或缺的重要组成部分。
它们在很多方面都展示出了独特的优势，如高效、高颗粒度、高选择性、低成本、可持续性等等。
酶催化剂的发展和应用不仅给化学合成领域带来了一些新的变革，同时也将其应用到了一个更广阔的范畴。
一、酶催化剂的种类及其应用酶催化剂种类众多，包括酯酶、蛋白酶、糖酶、氧化还原酶等。
它们在不同的化学反应中发挥着不同的作用，被广泛应用于各种场景之中。
1. 酯酶酯酶是一类催化酯水解反应的酶催化剂。
它们可以在温和条件下将酯分解成醇和羧酸。
在有机合成领域中，酯酶催化的酯水解反应是一种基础的反应，被广泛用于生产药物、医疗化学、食品添加剂等领域。
2. 蛋白酶蛋白酶是一种用于水解蛋白质的酶催化剂。
它们可以将蛋白质水解成氨基酸和小肽，具有高效和高选择性的特点。
在制备与蛋白质相关的药物、食品等领域中，蛋白酶的作用是不可或缺的。
3. 糖酶糖酶催化剂是一类催化糖类反应的酶催化剂。
它们可以在温和条件下将糖转化为其他化合物，例如乳糖转化为乳酸。
糖酶催化剂的优势在于它们是高度选择性的，可以将不同种类的糖分离开来。
4. 氧化还原酶氧化还原酶催化剂是一类用于氧化还原反应的酶催化剂。
它们在生物体内起着关键的作用，能够将氧化还原反应的速率加快一百倍以上。
在有机合成中，氧化还原酶催化剂也被广泛用于生产药物、医疗化学、生物燃料等领域。
二、酶催化剂的优点与传统的合成方法相比，酶催化剂具有许多固有的优越特性。
以下是其中几个方面的优点：1. 选择性高酶催化剂通常具有高度的选择性，只将目标化合物分离出来，不会产生副产物，降低了工艺流程的复杂度。
2. 温和条件下酶催化剂通常在相对温和的条件下就能够将化学反应加速，而传统的方法则需要高温高压等条件才能得到比较理想的产物。
3. 成本低相对于传统方法，酶催化剂不需要大量的耗材，标准化生产，成本相对较低。
4. 环保酶催化剂所产生的废物通常是生物可降解的，不会对环境造成二次污染，比传统方法更具可持续性。
酶是一种什么样的生物催化剂？
酶是一种什么样的生物催化剂？酶的定义和功能酶是一种生物催化剂，也被称为生物体内的生物催化剂或生物体内的酶催化剂。
它们是由细胞产生的蛋白质，可以促进和调节生化反应的速率。
在这些生化反应中，酶会降低反应的活化能，从而加速反应速率，并在反应结束后不发生化学变化。
酶的特征和结构酶在生物体内广泛存在，并在各种生物体的细胞内起着关键的催化作用。
酶具有以下几个特征：- 酶可以在非常温和的条件下催化反应，而无需高温或高压。
- 酶具有高度的专一性，只能催化特定的底物反应。
- 酶可被底物分子与之产生作用，形成酶底物复合物，从而催化反应。
- 酶的催化作用可以被底物浓度、酶浓度、温度和pH等因素影响。
酶的结构是由氨基酸组成的蛋白质链。
酶的功能和催化活性取决于其特定的三维结构。
酶通常拥有一个所谓的活性位点，底物在该位点与酶发生反应。
酶的作用机理酶催化反应的机理包括多种方式，其中最常见的方式是酶与底物之间形成酶底物复合物，并在该复合物中发生化学反应。
这种酶底物复合物的形成可以通过两种模型进行解释：锁匙模型和诱导拟合模型。
在锁匙模型中，酶的活性位点的结构与底物完全匹配，就像一个锁和钥匹配一样。
这种情况下，底物可以直接与酶发生反应。
在诱导拟合模型中，酶的活性位点的结构与底物不完全匹配，但当底物与酶结合时，酶会发生构象变化，使得底物可以与酶发生反应。
酶的应用领域酶的应用非常广泛，涉及许多领域。
以下是一些常见的酶的应用领域：- 食品工业：酶被用于面包、啤酒、乳制品等食品生产过程中的发酵过程。
- 药物研发：酶可以用于合成药物和制药过程中的催化反应。
- 生物燃料产业：酶被用于生物质转化为生物燃料的过程中。
- 环境保护：酶可以分解有害物质，用于环境污染物的处理和清除。
总而言之，酶是一种生物催化剂，通过调节和加速生化反应的速率，在生物体内起着重要的作用。
它们的特点是能在温和条件下催化反应，且具有高度的专一性。
酶的应用广泛，涉及食品工业、药物研发、生物燃料产业和环境保护等领域。
- 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)。
75
44
29
结论：酶能够降低化学反应所需的活化能
华中师大一附中
动动脑
下列说法正确吗？
A.酶只能在细胞内起作用 B.酶能提供使反应开始所必需的活化能
C.酶在催化过程中不断被消耗
D.酶都是在核糖体上合成的
E.凡是活细胞都能产生酶
F.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶
G.酶是细胞代谢所必需的
科学方法分析——控制变量 步骤 试管编号 实验中可以变化的因素 对照组 实验组 1 2 3 二、酶的作用 4
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 第2节 细胞的能量“通货”——ATP 第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸 第4节 能量之源——光合作用
酶为生活 添姿彩
一、酶的本质
RNA 酶
催化作用
蛋白质 活细胞
酶的来源
酶的作用
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物， 大多数是蛋白质，少数是RNA。
1
4
1号试管与4号试管对照，说明
过氧化氢酶能催化H2O2的分解
3 4
3号试管与4号试管对照，说明
过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高
二、酶催化作用的机理
原理分析
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。
20℃测得的过氧化氢分解的活化能
条件 活化能/kJ· -1 mol 没有催化剂 FeCl3催化 过氧化氢酶催化
⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
⑧酶只是起催化作用
⑨酶只在细胞内发挥作用
A.①②⑤ B.③⑦⑨ C.③④⑧ D.④⑤⑥
课堂练习：
1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 （ C ） B.胃没有排空 C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用， 主要原因是（ A ） A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化
2滴 2min 1mL 2min
探究酶的专一性，材料有淀粉、蔗糖、淀粉 酶、蔗糖酶、蒸馏水、菲林试剂。
淀粉 蔗糖 淀粉 蔗糖 温水 斐林 沸水 试管 溶液 溶液 酶 酶 浴 试剂 浴
1 2 3 4 2mL 2mL — — — — 2mL 2mL 2滴 — 2滴 — — 2min 1mL 2min
2滴 2min 1mL 2min — 2min 1mL 2min
（三）实验步骤
步骤 一 二 H2O2 溶液 1 3% 2ml 常温
试管编号 2 3 3% 3%
2ml 90℃ 2ml
4 3% 2ml
反应条件 气泡产生
FeCl3
2 滴
研磨液
2 滴
结 果 卫生香燃烧
分析总结
1 2
1号试管与2号试管对照，说明
加热可以加快H2O2分解
1 3
1号试管与3号试管对照，说明 FeCl3能催化H2O2分解
实验现象 无明显变化
结论
复燃
无明显变化
只有在适合的pH下酶的催化效率最好
四、影响酶促反应速率的因素 ★
1、温度 2、pH 3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。 4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化 酶 促 反 应 速 率 酶 促 反 应 速 率
酶的浓度
酶量一定 底物浓度
专题—与酶有关的曲线
1、怎样用坐标图表示酶的高效性？
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比， 酶的催化效率更高。 （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。 （3）酶只能催化已存在的热力学允许的化学反应。
2、怎样用坐标图表示酶的专一性？
酶的化学本质
二、酶催化作用的机理 （探究实验）
（一）实验原理
2 H2O2
（二）实验目的
2 H2O + O2
1、酶是否具有催化作用 2、比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢
实验说明 a 生物组织中普遍含有过氧化氢酶，肝脏中较多。 b 质量分数为3.5 % 的FeCl3溶液和质量分数为20 % 的 肝脏研磨液相比，Fe3+数大约是过氧化氢酶分子数的25万倍。
在一定温度范围内，随温度的升高酶的催化作用增强，
酶的催化能力的发挥有一个最适pH，在低于最适pH时，
反 应 速 度
胃 蛋 白 酶
淀 粉 酶
胰 蛋 白 酶
酸性
中性
碱性
不同酶的最适PH值不同，最适温度也不同；
4、怎样用坐标图表示酶促反应速率与底物浓度 的关系？
酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的 增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原 因是受到酶数量和酶活性的限制。
2滴 2min 1mL 2min
三、酶的特性
每种酶都有自己的 最适温度
动物：35---40摄氏度 植物 40--50摄氏度 差别较大 细菌、真菌
在最适温度的两侧，反应速率都比较（ 低 ） 较高的温度容易使酶的( 空间结构 )遭到破坏，蛋 白质变性，而失去( 活性 )。
（三）条件温和
过氧化氢酶
在最适合的pH下， 酶的活性 最高
四
实验现象
各加入两滴碘液 无明显现象 蓝色
振荡 蓝色
结论
只有在一定温度下酶的催化效率最好
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢 溶液 一 实验 二 步骤 三
四 1号试管 2号试管 3号试管
试管各加入2mL过氧化氢溶液 加入过氧化氢酶2滴，振荡 pH＝2 pH＝7 pH=12
各加入几滴过氧化氢酶溶液，2—3min后 将点燃的卫生香分别放入试管中
C.AB段影响酶促反应速率的主要限制
因子是底物浓度
D.若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设计3种不
同的温度
5、怎样用坐标图表示酶促反应速率与酶浓度的 关系？
在底物充足、其他条件适宜且固定的条件 下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
纠正训练：1、下列有关酶的叙述，正确的是（ C ）
①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的从体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能
实验探究出影响酶活性的条件
a.酶的确定：淀粉酶不适合做研究pH对酶活性的影响的实验 ，是 由于在碱性条件下，碘与淀粉的反应不能进行；过氧化氢酶不适合 做研究温度对酶活性的影响的实验，是由于温度能影响过氧化氢分 解反应的速度。 b.实验原理：用淀粉和淀粉酶做实验时，可利用加碘液后看溶液是 否变蓝来判断淀粉是否水解，从而了解淀粉酶的活性；用过氧化氢 酶做实验时， 可根据产生气泡的数量和速度来判断酶的活性。 c.变量的确定：本实验的自变量是温度或pH，因变量是酶的活性。 温度的控制可用冰块降温或水浴加热，用温度计随时测量；pH的控 制可加入强酸或强碱，用pH试纸进行测量。 d.对照组的设置：应将温度或pH调到该酶的最适温度或pH水平上， 其他条件与实验组相同。 e.实验组的设置：探究pH对酶活性的影响，实验组至少要设置2组， 一组pH明显高于对照组，一组pH明显低于对照组，其他条件实验组 和对照组均相同。探究温度对酶活性的影响，实验组至少要设置2 组，一组温度明显高于对照组，一组温度明显低于对照组，其他条 件实验组和对照组均相同。
动物体里的酶最适PH大多在 6.5---8.0之间，（但胃蛋白酶
为1.5，胰液中的酶为8---9）
植物体里的酶最适PH大多在 4.5-----6.5之间
在过酸过碱的条件下，都会使酶的（空间结构 ） 遭到破坏,蛋白质（ 变 性 ），酶失去（ 活性 ）。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液 一 1号试管中加入2mL 蔗糖溶液
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。
3、怎样用坐标图表示温度、pH影响酶的活性？
甲曲线表明： 超过这一范围，随温度的升高酶的催化作用逐渐减弱。 乙曲线表明： 随着pH的降低，酶的催化能力逐渐降低；高于最适pH时， 随着pH的升高，酶的活性逐渐下降。
3.能够使唾液淀粉酶水解的是（ C ） A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶
4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是 （ D ） A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
三、酶的特性
（一）高效性
酶的催化效率一般是无机催化剂的 107 ～1013 倍。
三、酶的特性
（二）专一性
每一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉 蔗糖 淀粉 温水 斐林 沸水 试管 溶液 溶液 酶 浴 试剂 浴 1 2 3 2mL 2mL — — — 2mL 2滴 2min 1mL 2min — 2min 1mL 2min
3% 3% 3% 3%
变量
说明
一
二
H2O2 浓度
剂量
反应条件 剂 量 气泡产生
2ml
常温
2ml
90℃
2ml
FeCl3溶液 2滴
2ml
新鲜肝脏 研磨液 2滴
结果
卫生香燃烧
人为改变的因素 对照原则 实验应遵循的原则： 随自变量的变化而变化的因素 单一变量原则 实验中可能存在的一些可变因素
自变量
因变量
无关变量 无关变量
知识拓展
影响酶活性的因素：除温度和PH 对酶活
性的影响外，酶浓度和反应底物的浓度也能影响酶 促反应的速度。