降低化学反应活化能的酶
细胞中的化学反应在温和条件下就能快速进行,离不开酶的催化。本演示用反应过程中的能量变化来展示活化能,对比无催化剂和有酶催化的情形,帮助理解酶的催化作用本质是降低化学反应的活化能。
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实验目的
理解活化能的含义,认识酶通过降低活化能加快反应。
实验原理
分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。酶与无机催化剂都能降低反应的活化能,但酶降低得更显著,因此催化效率更高。酶只改变反应速率,不改变反应物和产物的能量差。
实验器材
- 反应物
- 产物
- 无催化剂时的反应能量曲线
- 有酶催化时的反应能量曲线
- 活化能标注
实验步骤
- 观察无催化剂时,反应物到产物所需越过的能量高度。
- 读出该曲线上标注的活化能大小。
- 加入酶,观察能量曲线的变化。
- 比较有酶与无酶时活化能的高低。
- 对比两种情况下反应物与产物的能量差。
实验现象与结论
加入酶后,反应需要越过的能量峰明显降低,即活化能减小,反应更容易进行;而反应物与产物之间的能量差不变。说明酶通过降低活化能来加快反应,并不改变反应的方向。
常见问题
- 酶提供能量使反应加快吗?
- 不是。酶不提供能量,而是降低反应所需的活化能,使反应更容易发生。
- 酶能改变反应的产物量吗?
- 不能。酶只加快反应速率,缩短达到平衡的时间,不改变反应方向。
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