人教版教学课件降低化学反应活化能的酶酶的特性

人教版教学课件降低化学反应活化能的酶的特性引言生命活动离不开化学反应，而化学反应需要克服一定的能量酶是生物体内催化化学反应的蛋白质，能显著降低化学反应才能发生的活化能，加快反应速率，使生命活动得以顺利进行酶是生命的催化剂提高反应速率降低活化能

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2.12酶可以显著提高反应速率，酶降低了反应所需的活化能使生物体内的化学反应在温，使反应更容易发生，从而和条件下快速完成加快反应速率具有高度专一性

3.3每种酶通常只催化一种或一类特定底物的反应，保证了生命活动的精确性和有序性酶的作用与特性酶在细胞代谢中起着至关重要的作用，参与了物质的合成、酶具有催化效率高、专一性强、条件温和等特性，使其成为分解、能量转换等各种生命活动生物体内不可或缺的催化剂酶降低化学反应活化能的机理降低活化能1形成酶底物中间体-2酶与底物结合形成酶-底物中间体，降低反应所需的活化能改变反应路径3酶通过提供新的反应路径，降低反应所需的活化能催化反应4酶催化反应，使反应速率显著提高酶三维结构的特点空间结构复杂活性中心酶的立体结构复杂，包含了α-酶具有特殊的活性中心，可以螺旋、β-折叠、转角、无规则与底物特异性结合，催化特定卷曲等结构单元化学反应构象可变性酶的构象可以发生变化，以适应底物的结合，提高催化效率酶活性中心的特点特异性催化功能活性中心具有高度的特异性活性中心是酶的催化部位，，只与特定的底物结合，保通过与底物的相互作用，降证了酶的催化效率低反应所需的活化能，加速反应进行可变性活性中心可以发生构象变化，以适应底物的结合，提高催化效率底物与酶的结合识别1酶通过活性中心识别特定的底物，形成酶-底物复合物结合2底物与酶的活性中心结合，形成稳定的中间体催化3酶通过活性中心催化底物的化学反应，生成产物释放4产物从酶的活性中心释放，酶恢复原状，可以继续催化反应酶与底物的络合物锁钥模型诱导契合模型酶的活性中心形状与底物分子形状互补，像锁和钥匙一样酶的活性中心在底物结合后发生构象变化，更加契合底物分子酶诱导适配机理酶的活性中心形状并非完全与底物互补1底物与酶的结合诱导活性中心发生构象变化，更加契合2底物酶的构象变化使催化效率更高，反应速率更快3酶活性的调节酶活性的调节可以控制生物体内化学反应的速度，保证生命主要调节机制包括温度、pH、底物浓度、抑制剂、激活剂活动的正常进行、反馈抑制、共价修饰、蛋白水解等酶的和温度敏感性pHpH temperaturepH影响温度影响每种酶都有最适pH值，在此范围内酶活性最高，偏离最适pH温度升高会加速酶反应速率，但过高的温度会使酶失活值会降低酶活性酶的专一性底物专一性每种酶只催化一种或一类特定底物的反应反应专一性每种酶只催化特定类型的化学反应，例如水解、氧化、还原等立体异构体专一性酶可以区分底物的立体异构体，只催化其中一种异构体的反应酶的动力学行为米氏动力学方程V=Vmax[S]/Km+[S]酶反应速度与底物浓度的关系当底物浓度较低时，反应速度随底物浓度的增加而增加当底物浓度较高时，反应速度趋于平稳，接近最大反应速度（Vmax）影响酶反应速度的因素温度pH温度升高会加速酶反应速率，但过高的温度会使酶失活每种酶都有最适pH值，在此范围内酶活性最高，偏离最适pH值会降低酶活性底物浓度酶浓度底物浓度越高，反应速度越快，但当底物浓度达到一定程度后，酶浓度越高，反应速度越快，但当酶浓度达到一定程度后，反应反应速度会趋于平稳速度不再增加酶抑制剂和激活剂竞争性抑制剂非竞争性抑制剂激活剂竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心非竞争性抑制剂与酶的活性中心以外的激活剂可以与酶结合，增强酶的活性，，抑制酶的活性部位结合，改变酶的构象，抑制酶的活促进反应进行性天然催化剂与酶的比较天然催化剂反应条件苛刻，效率低，专一性差酶反应条件温和，效率高，专一性强，是生物体内理想的催化剂酶在生物工程中的应用制药工业食品工业

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2.12酶可以用于生产抗生素、激酶可以用于生产面包、啤酒素、疫苗等药物，提高药物、乳制品、果汁等食品，改的产量和质量善食品的品质和口感环境保护生物燃料

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4.34酶可以用于处理污水、降解酶可以用于生产生物燃料，污染物，改善环境质量如生物柴油、生物乙醇，替代化石燃料提高酶活性的方法123优化反应条件调整温度、pH、底基因工程改造通过基因工程技术酶固定化技术将酶固定在载体上物浓度等因素，使酶活性达到最佳改变酶的基因序列，提高酶的活性，提高酶的稳定性和重复利用率或稳定性酶在医药和食品工业中的应用医药工业酶用于生产抗生素、激素、疫苗等药物，改善药食品工业酶用于生产面包、啤酒、乳制品、果汁等食品，物的疗效和安全性提高食品的品质和口感酶在环境保护中的应用处理污水降解污染物

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2.12酶可以用于降解污水中的有酶可以用于降解土壤和水体机物，减少污染物的排放中的农药、重金属等污染物，修复环境生物修复

3.3酶可以用于生物修复技术，修复受污染的土壤和水体酶技术发展概况早期人们通过提取动植物组织中的酶，进行简单的应用20世纪中叶酶的提取和纯化技术得到发展，酶的应用领域不断扩展20世纪后期基因工程技术的发展，使人们能够对酶进行改造，提高酶的活性、稳定性和特异性21世纪酶工程和生物催化技术发展迅速，酶的应用领域不断拓展，成为生物技术的重要组成部分酶在基因工程中的作用基因克隆基因表达酶可以用于基因克隆，将目的酶可以用于基因表达，将基因基因从一个生物体转移到另一转录成mRNA，再翻译成蛋白个生物体，进行基因表达质，从而实现基因的功能基因突变酶可以用于基因突变，改变基因序列，产生新的基因功能未来酶技术的发展趋势酶的定向进化酶的合成生物学通过定向进化技术，获得具通过合成生物学技术，设计有更高活性、更强稳定性、和构建新的酶，用于生产新更广pH范围、更低成本等优的化合物或催化新的反应良特性的酶酶的纳米技术应用将酶固定在纳米材料上，提高酶的催化效率和稳定性，扩展酶的应用领域生命科学与酶技术的关系生命科学为酶技术的进步提供理论基础和研究方向，例如酶酶技术为生命科学研究提供强大的工具，例如基因工程、蛋的结构、功能、调控机制等白质工程、生物催化等结语酶是生命活动的基石，酶技术的发展为人类社会带来了巨大的进步，未来酶技术将继续发展，为人类创造更美好的生活。