生物催化剂——酶
酶
二、酶的生物学意义
6CO2+6H2O+能量
N2 + 3H2
某些微生物 植物 动物
C6H12O6+6O2↑
2NH3
N2+3H2
500℃ ,300大气压
Fe
2NH3
三、酶是生物催化剂
1．酶与一般催化剂的共同点
（1）用量少而催化效率高
（2）能加快化学反应的速度，但不改变平衡点，
反应前后本身不发生变化
（3）降低反应所需的活化能
（5）酶的催化活力与辅酶、辅基和金属离子有关
转换数（turnover number, TN or kcat）:
每秒钟或每分钟，每个酶分子转换底物的分子
数。(每秒钟或每分钟每摩尔酶转换底物的摩尔数)
（2）高度的专一性
一种酶只作用于 一种或一类化合 物，以促进一定 的化学变化，生 成一定的产物， 这种现象称为酶 作用的特异性。
酶的专一性有下列几种情况：
例 2H2O2→2H2O+O2
反 应 非催化反应 钯催化反应 H2O2酶催化
活化能 75.24kJ/mol 48.9kJ/mol 8.36kJ/mol
• （4）本身不发生化学变化。
2．酶作为生物催化剂的特殊点
（1）高的催化效率
以摩尔为单位进行比较，酶的催化效率比化学催 化剂高107～1013倍，比非催化反应高108～1020倍。 例 2H2O2→2H2O+O2 1mole H2O2酶 能催化 5×106mole H2O2的分解 1mole Fe3+ 只能催化6×10-4mole H2O2的分解
脲酶 脲酶
H2N—C—NH.HCl + H2O 无反应
（3）立体化学专一性
生物催化剂——酶-沪科版高中第一册教案
生物催化剂——酶-沪科版高中第一册教案一、教学目标1.了解酶在生物催化中的作用原理和机理；2.掌握酶促反应的速率和影响因素；3.了解酶的结构和性质。
二、教学重难点1.酶的催化原理和机理；2.酶的结构和性质。
三、教学内容1. 酶的基本概念和作用原理1.酶的定义和分类；2.酶的作用原理和机理；3.酶的基本性质和催化特点；4.酶促反应速率和影响因素。
2. 酶的结构和特点1.酶的分子结构和组成；2.酶的稳定性和催化效率；3.酶的失活和再生。
四、教学方法1.教师讲授与学生提问相结合的方式；2.实验演示和数据分析的方式；3.学生小组讨论和合作实验的方式。
五、教学过程1. 酶的基本概念和作用原理1.酶的定义和分类教师简要介绍酶的定义和分类，包括氧化还原酶、水解酶等，并从生物学和医学的角度引出酶的作用原理。
2.酶的作用原理和机理介绍酶的作用原理和机理，包括亚基和活性中心、酶促反应的动力学和热力学等。
3.酶的基本性质和催化特点讲解酶的基本性质和催化特点，包括酶对反应物和产物的选择性和特异性、酶对反应温度和pH值的敏感性等。
4.酶促反应速率和影响因素介绍酶促反应速率和影响因素，包括酶浓度、温度、pH和反应物浓度等，同时教师通过中小学生生活中的例子来说明酶促反应的应用。
2. 酶的结构和特点1.酶的分子结构和组成教师详细分析和介绍酶的分子结构和组成，包括多肽、蛋白质、核酸和碳水化合物等，同时着重讲解酶的稳定性、催化效率和特异性等。
2.酶的失活和再生讲解酶的失活和再生，包括酶的热失活、酶的酸碱失活以及酶受酶抑制剂的影响等，并从中讲解酶的应用价值。
六、教学评估1.采用课堂讨论、实验演示和作业考查相结合的方式来进行评估；2.通过学生的答案来考核学生的学习情况和学习效果；3.通过老师的评估和反馈，来检测教学效果和优化教学方法。
七、教学反思1.教师应当注重学生的参与和反馈，引导学生积极思考；2.在实验操作过程中，教师应当注意安全和规范，避免事故发生；3.在教学过程中，教师应当根据学生的不同程度，采用不同的教学方式和手段。
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。
生物催化剂酶ppt课件
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
▪ 1920年，德国科学家维尔斯塔特提出，酶既不是 蛋白质，也不是糖类，它是活性基团附着在无活 性的蛋白质上的一种物质。
▪ 1926年，美国生化学家萨姆纳在研究刀豆时提取 了脲酶结晶，并进一步肯定脲酶是一种蛋白质。
思考！
咀嚼馒头、米饭时有甜味， 为什么塞进牙缝里的肉丝 两天后还没被消化?
酶具有专一性
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
酶的作用机理及其具有专一性的原因
酶对于它所作用的底物有着严格的选择,它只能催化 一定结构或者一些结构近似的化合物,使这些化合物发 生生物化学反应。有的科学家提出,酶和底物结合时,底 物的结构和酶的活动中心的结构十分吻合,就像一把钥 匙配一把锁一样。酶的这种互补形状,使酶只能与对应 的化合物契合,从而排斥了那些形状、大小不适合的化 合物,这就是锁和钥匙学说。
胃蛋白酶活性将
（B ）
A、不断上升 B、没有变化 C、先升后降 D、先降后升
2、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入
一容器内，调整PH值至2.0，保存与37 ℃的水浴锅中，过一段时间
后，容器内剩余的物质是
（A ）
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、水
使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖。麦芽糖和葡萄糖遇 碘后，不形成紫蓝色化合物。
材料用具：2%的唾液、试管、量筒、小烧杯、大烧杯、
滴管、试管夹、酒精灯、石棉网、温度计、火柴、3%的 淀粉溶液、碘液
生物催化剂酶
生物催化剂酶
酶是一类特殊的生物催化剂，广泛存在于生物体内的各个细胞中，起到加速化学反应的作用。
酶具有高效、专一性和选择性等特点，广泛参与生物体内的代谢过程和调控功能。
一、酶的结构：
酶是由蛋白质组成的，通常由一个或多个多肽链组成。
它们的具体结构因不同的酶而不同，包括原核酶、真核酶和酶的亚基等。
酶的活性通常与其特殊的三级结构密切相关。
二、酶的功能：
1. 降低活化能：酶通过改变反应物分子的构象，使反应物间的键能降低，从而促进反应速率加快。
2. 催化特异性：酶对特定的反应物具有高度选择性，只作用于其特定的底物或配体。
3. 可逆催化：酶在催化反应后不会被耗尽，而是能够反复被使用。
4. 酶的催化作用是高效的：酶能够在温和的条件下催化复杂的生物转化反应，提高反应速率。
三、酶的分类：
根据催化反应类型，酶可分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、联合酶、异构酶、合成酶等。
四、酶在生物体内的作用：
1. 代谢调节：酶在调节机体的代谢过程中起到重要的作用，包括酶的活性调节和基因调节等。
2. 消化吸收：胃、肠道等消化器官中的酶参与食物的消化和吸收，使食物中的大分子有机物转化为小分子有机物，被机体吸收利用。
3. 免疫系统：酶也参与免疫系统的调节，如溶菌酶能破坏细菌细胞壁，抗体酶能在免疫反应中起到催化作用。
总之，酶作为生物体内的催化剂，在生物的代谢过程中起到至关重要的作用。
它们能够提高反应速率，降低反应的活化能，具有高度特异性和选择性，对维持生命活动具有不可替代的重要性。
酶是生物催化剂ppt课件
5.底物浓度
酶量一定的条件下，在一定范
反
应
围内随着底物浓度的增加，反 速 率
应速率也增加，但达到一定浓
底物浓度[s]
度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性的
限制。
6.酶浓度
反
应
在底物充足、其他条件适宜且 速
率
固定的条件下，酶促反应速率
与酶浓度成正比。
酶浓度[E]
7.影响酶活性的曲线(多因素)
支 应 物 乘 剩 余 量 ( 相对 量 )
④在各自所控制的温度下保温一段时间
⑤滴加 碘 液 ，观察颜色变化
步骤顺 序
3%淀粉 液
2%淀粉 酶液
温度预 处理
混合后 摇匀
控制温 度
试管1 试管1’ 2ml
1ml 0℃保温5min
混合 0℃保温5min
试管2 试管2 ’ 试管3 试 管 3 ’
2ml
2ml
1ml
1ml
60℃保温5min 100℃保温5min
3、在上述实验中，自变量是什么?无关变量是 什么?
自变量是不同的温度；无关变量是可溶性淀粉溶 液、新鲜淀粉酶溶液、碘液的量
酶活性受许多因素的影响
(1)本实验不宜选用过氧化氢酶催化H₂O₂分解，因为 过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解 也会加快。
(2)本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰
淀粉(非还原糖)淀粉酶 麦芽糖(还原糖) ① 淀粉(非还原糖)蔗糖酶淀粉
②再用本尼迪特试剂鉴定，从而探究酶的专一性。
1、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
第一步：1ml 水 水 水 淀粉酶淀粉酶 第二步：3ml 淀粉 蔗糖 淀粉酶淀粉蔗糖
第三步：各试管充分摇匀后，37℃保温15分钟
酶的特性名词解释
酶的特性名词解释酶（enzyme）是一类生物催化剂，其主要功能是加速化学反应速率并降低其能量活化需求，从而在细胞中实现生物转化。
酶在生物体内广泛存在，包括植物、动物和微生物，在生物学和生物工程领域具有重要的应用价值。
下面将对酶的一些重要特性进行详细解释。
1. 底物特异性（substrate specificity）酶的底物特异性是指酶与底物之间的选择性结合。
不同的酶对特定的底物有高度的选择性，只能与特定的底物发生相互作用。
这种底物特异性是由酶的活性中心及其结构决定的。
例如，淀粉酶只能催化淀粉分子的降解，而不能催化蛋白质或脂类的反应。
2. 酶促反应的速率酶促反应的速率远远高于非酶催化的化学反应速率。
这是由于酶能降低化学反应的能量活化需求。
酶的活性通常用单位时间内产生的产物的数量来衡量，常用单位是摩尔/秒。
酶促反应的速率受到多种因素的影响，包括底物浓度、酶浓度、温度和pH值等。
3. 反应条件的适应性酶对环境条件的适应性较强，可以在相对温和的条件下发挥其催化作用。
酶活性通常在特定的温度和pH范围内最高。
如果温度过高或pH值偏离最适范围，酶的结构会发生破坏，从而导致活性丧失或失活。
这一特性使得酶在生物体内能够稳定地催化众多生物转化反应。
4. 酶的可逆性和不可逆性酶催化的反应可以是可逆的或不可逆的，取决于反应的热力学和动力学条件。
可逆反应是指催化反应的产物可以再次转变为底物，形成平衡状态。
不可逆反应则是指催化反应形成的产物无法再转变为底物。
大部分酶催化反应属于可逆反应，但也有一些催化反应是不可逆的，例如酶在某些情况下能将底物转化为产物，但产物无法再逆向转化为底物。
5. 酶的酶促作用速度酶的酶促作用速度取决于酶底物复合物的形成和解离速度。
酶与底物结合后形成酶底物复合物，这一步骤受到底物浓度和酶与底物的亲和力影响。
酶底物复合物形成后，酶催化底物转化为产物，然后酶与产物解离，重新进入反应循环。
这两个步骤的速度共同决定了酶的酶促作用速度。
酶在生物合成中的作用与应用
酶在生物合成中的作用与应用酶是一种生物催化剂，其作用是促进化学反应的进行，通过调控底物转化到产物的速率来完成一系列的生物合成过程。
酶在生物体内起着重要的调节和控制作用，不仅参与蛋白质、核酸等大分子物质生物合成，还与酸碱平衡、物质代谢、能量转换等各个生命活动密切相关。
本文将从酶的定义、分类、应用领域等几个方面介绍酶在生物合成中的作用与应用。
酶的定义酶是一种蛋白质分子，具有特定的分子构造和活性中心。
它们能够催化化学反应的进行，使反应速率加快并降低反应活化能，因此被称为生物催化剂。
酶可参与复杂的生物合成过程，例如消化、呼吸和代谢等，它们可以控制生命活动中的各个步骤，决定物质的转化和利用。
酶的分类酶可按照反应类型、基质类型、反应速率、速率方程等多种方式进行分类。
按照反应类型可将酶分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、合成酶等。
按照基质类型可将酶分为蛋白质酶、核酸酶、多糖酶等。
反应速率可将酶分为快速酶、慢速酶、中速酶。
速率方程可将酶分为米氏方程和麦克板林-明彻方程等。
酶在生物合成中的作用酶作为一种生物催化剂，在生物合成中起着至关重要的作用。
酶促进底物分子的排列和在特定的位置上与其他分子的结合，从而产生新的分子。
这个过程中，酶不会被消耗，随着反应的进行，酶分子会循环利用。
下面列举几个酶在生物合成中的作用。
1. 消化酶消化酶是一类能够分解食物中的大分子为小分子的酶，包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。
这些酶能够在肠道内将食物消化为单糖、二糖、氨基酸等小分子，从而被吸收入血液中，供身体细胞进行生命活动所需的物质。
2. 生物合成酶生物合成酶是一类能够将小分子有机物合成为大分子有机物的酶，例如DNA聚合酶、RNA聚合酶等。
这些酶能够将核苷酸单元连接成DNA或RNA的核糖骨架，构建起一个完整的基因或转录本。
3. 代谢酶代谢酶是一类在能量转换和物质代谢中起着关键作用的酶，例如乳酸酶、ATP酶等。
这些酶能够将能量形式的分子协助转化为代谢能量，同时也能够参与化学物质的代谢和转化。
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精品课件
20091013
生物催化剂--酶
Enzyme
什么是酶？ “科技探索”
1920年，德国科学家维尔斯塔特提出酶既不
是 蛋白质
也糖不类是
。
1926年，美国生化学家萨母纳发现脲酶是一
种 蛋白质
。
1930年，美国生化学家诺索普及同事证明胃蛋白
酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶等结晶都 蛋白质
是
。
精品课件 影响示意图
在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性 逐渐增强；
达到最适pH时，酶的 活性最高；
超过最适pH时，随着 pH的继续升高，酶的 活性逐渐下降。
过酸、过碱会使酶的
空间结构遭到破坏，
使酶永久失活
精品课件
酶活性受pH 影响示意图
酶的催化作用容易受到外 界因素的影响
温度、pH、有机溶剂、重金属离 子、酶浓度、酶的激活剂和抑制 剂等
请同学们根据下面 给出的实验材料,分组 设计实验来分别探究酶 的活性受温度和pH影响
请每组同学用列 表的方式写出一份实验 步骤、预测结果
精品课件
pH影响酶的活性 温度影响酶的活性
实验材料:
实验材料:
2%的过氧化氢溶液, 2%的过氧化氢溶液,
经处理的pH为5，6，7， 新鲜肝脏提取液,冰块,
8的新鲜肝脏提取液, 开水，小滤纸片
精品课件
酶的应用
精品课件
加酶洗 衣粉
多种消 化酶
精品课件
抗菌 消炎
精品课件
活细胞产生的具有催化作用的 酶的本质 有机物，其中绝大多数酶是蛋
白质，少数酶是RNA。 高效性 酶的特性 专一性 作用条件温和
精品课件
练习：
加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题： （1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的
• 酶的催化作用具有___专__一__性_____
精品课件
专一性的实质:
酶的活性中心与底物分子在空 间结构上有特殊的匹配关系，只 有当酶活性中心能与底物结合时， 才可启动化学反应的发生。
精品课件
探究实验的一般步骤
• 提出问题 • 作出假设 • 设计实验 • 实施实验 • 得出结论 • 表达交流
小滤纸片（1cm2）, （1cm2），其他必要的
其他必要的实验器材 实验器材(如烧杯、滴
(如烧杯、滴管等)
管等)
提示:参考课本28页的技能卡来制作过氧化氢酶滤纸片
精品课件
温度对酶活性的影响
1
2
3
肝脏提取液 温度
制作滤纸片 实验
2ml
2ml
冰水中 37℃水浴
放置2min
2ml 100℃浴
分别用镊子夹起若干同样大小的滤纸 片浸在处理过的新鲜肝脏提取液中数 秒，取出被用。
20世纪80年RNA代以来，美精品国课件科学家切赫和奥特曼发
产生场所
酶是活细胞产生的一类
具有生物催化作用的有机物 ※ 。又称为生物催化剂。
化学本质 作用
※ 绝大多数精品课是件 蛋白
实验1
2滴肝脏研磨液
H2O2溶液2ml
2滴FeCl 溶液
1号试管精品课件
2号试管
质量分数为20%的新 质量分数为3.5%的氯化 鲜肝脏研磨液1滴 铁溶液1滴
分别向滤纸片上滴加H2O2溶液
实验现象 结论
几乎没有气泡 大量气泡
精品课件
没有气泡
在一定范围内，随着温度的升高，酶的活 性逐渐增强；
达到最适温度时，酶
的活性最高；
v/mmol
超过最适温度时，随
着温度的继续升高，
酶的活性逐渐下降。
0
最适温度
T
温度过高会使酶的空
间结构遭到破坏，使 酶活性受温度
酶永失活
奶渍和血渍？ （2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？ （3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些
衣料？（ B D ）
A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 （4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中
还可以加入什么酶？ 脂肪酶 思考：能够水解酶的酶？
蛋精品白课件酶
谢谢大家！
精品课件
生物催化剂：过氧化 无机催化剂： 氢酶所含酶的相对数 Fe3+的相对数量：25万 量：1
酶的催化效率是大约是无机催化剂的 107——1013倍
酶的催化作用具有__高__效___性______
精品课件
酶是如何发挥作用的呢?
精品课件
EEnEnznzyzymymemee
活性区
酶的锁钥学精品说课件示意图