高中生物第5章第1节《降低化学反应活化能的酶》（必修1）
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《降低化学反应活化能的酶》 一 酶的作用和本质 对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有一种物质，能将过氧化氢及时分解，变成氧和水。这种物质就是过氧化氢酶。 加热促使过氧化氢分解，是因为加热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。 Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。 酶的本质 酶到底是什么物质呢？19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后，随着对酿酒中发酵过程的深入研究，才逐渐揭开了酶的“面纱”。 “在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点”。结合本节课的学习，谈谈你对马克思这句话的理解。 二 酶的特性 酶的化学本质不同于无机催化剂。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？ 酶具有高效性 通过上节课的学习，你已经知道酶具有高效性。大量的实验数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。这对细胞有什么意义呢？设想一下，假如细胞中过氧化氢酶的催化效率很低会怎样？你在打球或赛跑时，肌细胞需要大量的能量供应，如果有关的酶催化效率很低，功能的化学反应只能慢悠悠地进行，你还能跑那么快吗？ 酶具有专一性 过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。脲酶除了催化尿素分解外，对其他化学反应也不起作用。每一种酶只能催化一种或一类化学反应。这就像一把钥匙开一把锁一样。设想你刚刚住进一家旅馆，如果这个旅馆的客人每人一把万能钥匙，那会出现怎样的情形？细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性是分不开的。 许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。酶起催化作用需要怎样的条件呢？ 酶的作用条件较温和 通过实验可以看出，溶液的温度和PH都对酶的活性有影响。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。科学家采用定量分析的方法，分别在不同的温度和PH条件下测定同一种酶的活性，根据所得到的数据绘制成曲线图。分析这两个曲线图可以看出，在最适宜的温度和PH条件下，酶的活性最高。温度和PH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
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