5.1 降低化学反应活化能的酶 课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.1 降低化学反应活化能的酶 考点 01 02 酶的本质和特性 探究影响酶活性的因素 2 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 2H2O2 2H2O + O2 常温/加热/Fe3+/过氧化氢酶 自变量：实验中 的对实验对象进行处理的因素 因变量：因 改变而变化的变量 无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些对 造成影响的可变因素 人为控制（变化） 自变量 1.变量:实验过程中变化的因素 实验结果 (适宜且相等) 一、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（重在理解） 主要场所：细胞质基质 3 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著， 催化效率更高，即酶具有高效性 二、酶的作用机理 加热 Fe3+ H2O2酶 为过氧化氢分子提供能量 降低化学反应的活化能 显著降低化学反应的活化能 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 无机催化剂降低的活化能 酶降低的活化能 ③表示： ⑤表示： ①表示： ②表示： ④表示： 化学反应所需的活化能。 无机催化剂催化时化学反应 所需的活化能。 酶催化时化学反应所需的 活化能。 b： a： 无催化剂 无机催化剂 c： 酶 初态 终态 a b c 典型例题 右图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．ad段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能 B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动 C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变 D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，b在纵轴上将向上移动 D 三、酶的本质 化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________ 元素组成 合成原料 合成场所 来源 一般来说，活细胞都能产生 作用场所 作用原理 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体 细胞核（真核生物） 生物催化作用（细胞内外均起作用） C、H、O、N、(S) C、H、O、N、P 显著降低化学反应的活化能 三、酶的本质 思考：所有的活细胞都能产生酶吗？ 哺乳动物成熟红细胞 X 蛋白质 RNA 酶与一般无机催化剂的共同点 （1）改变化学反应速率，反应前后性质和质量不变 （2）降低活化能，使反应速率加快 （3）缩短达到平衡的时间，但不改变化学反应的方向和平衡点（先拐先平衡） 有催化剂 无催化剂 （平衡点） 1.高效性 a b c 时间 产物浓度 酶只能缩短达到平衡的时间，不能改变平衡点 四、酶的特性 加酶 加无机催化剂 不加催化剂 平衡点 a、 b曲线比较，说明酶具有________ a、c曲线比较，说明酶具有________ 高效性 催化作用 10 2、专一性： 每一种酶只能催化____________化学反应。 一种或一类 底物 产物 酶 (1)物理模型——“锁和钥匙学说”图中A表示____，B表示__ _，E、F表示______________， C、D表示_________________ (2)曲线分析 酶A能而酶B不能催化底物A参与的反应，说明酶具有_______。 酶 底物 产物 不能被酶A催化的其他物质 专一性 酶制剂在低温和最适PH下保存 3.酶的作用条件较温和 （1）高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构，使酶永久失活。低温 不会使酶空间结构破坏，只使酶活性降低，但在适宜的温度下酶的活性可以升高。 1.酶活性： 3.影响酶促反应速率的因素： pH 温度 活性 浓度 底物浓度 酶 酶促反应速率 五、影响酶促反应的因素（曲线分析） 酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，一般用酶促反应速率衡量酶活性。 2.酶促反应速率： 单位时间内反应物的生产量或底物消耗量 底物 产物 酶 ① 温度：a点前，随着温度升高酶促反应速率增大；a点后，随着温度升高酶促反应速率下降； ② pH：b点前，随着PH值升高酶促反应速率增大；b点后，随着PH值升高酶促反应速率下降； ③ 酶的浓度：底物充足时，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。 温度 a 酶促反应速率 ① pH b 酶促反应速率 ② 酶浓度 酶促反应速率 底物充足 ③ 底物浓度 c 酶促反应速率 ④ （1）解读出四条曲线的意义？ （1）纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物_____，反应速率______；图示pH＝7时，反应物剩余量_____，应为_____pH；反应溶液pH的变化________酶作用的最适温度。