遼寧省撫順市撫順縣高級中學(xué)高中生物 5.1 降低反應(yīng)活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt

第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 必修一 一酶的作用和本質(zhì) 1 這個實(shí)驗(yàn)要解決什么問題 斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用 2 是什么物質(zhì)使肉塊消失了 鳥類的胃是否只有物理性消化 沒有化學(xué)消化 胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了 一些化學(xué)反應(yīng)的條件 mno2 濃h2so4 乙醇 醋酸 乙酸乙酯 一般化學(xué)反應(yīng)的條件 fe 水浴 1 高溫 2 高壓 3 強(qiáng)酸 4 強(qiáng)堿 5 催化劑 在化學(xué)反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫做 催化劑只是改變反應(yīng)速率 并不改變化學(xué)平衡 催化劑 細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境是很溫和的1 常溫2 常壓3 水溶液環(huán)境4 ph接近中性 細(xì)胞內(nèi)會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng) 這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么 在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 應(yīng)該有適合的生物催化劑 酶 一 酶的作用 細(xì)胞代謝 細(xì)胞每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng) 細(xì)胞代謝離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 活化能分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量 常態(tài) 常叫基態(tài) 微觀粒子處于能量最低的狀態(tài) 當(dāng)原子處于基態(tài)時 電子處于離核最近的軌道上 此時原子處于穩(wěn)定狀態(tài) 活躍狀態(tài)就是激發(fā)態(tài) 激發(fā)態(tài) 微觀粒子其內(nèi)部能量高于基態(tài)能量時所處的能量狀態(tài) 當(dāng)原子獲得能量的時候 便由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài) 加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道 催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 而且與無機(jī)催化劑相比較 生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性 酶降低活化能的作用更顯著 因而催化效率更高 巴斯德和李比希觀點(diǎn)的比較 1822 1895 法國 微生物學(xué)家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)酵的過程中有酵母菌結(jié)論 沒有活細(xì)胞糖類不可能變成酒精 1803 1873 德國 化學(xué)家通過對化學(xué)變化的研究認(rèn)為糖類變成酒精就是一個化學(xué)反應(yīng)結(jié)論 在這個變化過程中 只有細(xì)胞死之后放出了某些物質(zhì)起了作用 對比 酶本質(zhì)的探索 結(jié)論 1 巴斯德是微生物學(xué)家 他主要強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的整體作用 2 李比希是化學(xué)家 傾向于從化學(xué)的角度考慮問題 3 畢希納的實(shí)驗(yàn)說明 酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用 就像在活酵母細(xì)胞中一樣 酵母細(xì)胞研磨 加水?dāng)嚢?加壓過濾 含酵母細(xì)胞的提取液 加入葡萄糖 過程 現(xiàn)象 冒出氣泡 4 請分析一下畢希納的研究過程 從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論 1773年意大利科學(xué)家斯巴蘭札尼喂食鷹的實(shí)驗(yàn) 1836年法國科學(xué)家施旺提取胃液實(shí)驗(yàn) 1926年美國科學(xué)家薩姆納從刀豆中提取脲酶實(shí)驗(yàn) 20c80th美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)rna也有催化功能 關(guān)于酶本質(zhì)的探究 酶是一類生物催化劑 活細(xì)胞產(chǎn)生的 具有生物催化作用的 是 有機(jī)物 蛋白質(zhì)是酶嗎 一類 大部分酶是蛋白質(zhì) 也有少數(shù)是rna 二 酶的本質(zhì) 什么是酶 二 酶的特性 1 酶具有高效性 說明過氧化氫酶比fe3 的催化效率高得多 比較過氧化氫酶和fe3 的催化效率 為什么4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多 酶的具有高效性 事實(shí)上 酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的倍 107 1013 酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行能量供應(yīng)的穩(wěn)定 酶具有高效性的意義 上述實(shí)驗(yàn)說明了 探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非還原性糖 淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖 蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖 麥芽糖 葡萄糖 果糖均屬還原性糖 還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng) 生成磚紅色的沉淀 現(xiàn)在給你淀粉酶溶液 要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解 應(yīng)該如何設(shè)計這個實(shí)驗(yàn) 你有怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢 加入淀粉酶2滴 振蕩 試管下半部浸入60 左右的熱水中 反應(yīng)5min 2號試管中加入2ml蔗糖溶液 加入斐林試劑 振蕩 約60 水浴2min 1號試管中加入2ml淀粉溶液 無變化 磚紅色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解 不能催化蔗糖水解 探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用 每一種酶只能催化化學(xué)反應(yīng) 細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行 與酶的是分不開的 2 酶具有專一性 一種或一類 4000 專一性 目前發(fā)現(xiàn)的酶有多種 它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng) 酶活性 酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率 低 活性 最適溫度 空間結(jié)構(gòu) 過氧化氫酶 最高 空間結(jié)構(gòu) 活性 高溫 低溫 過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎 不同 過酸 過堿或溫度過高 會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞 使酶永久失活 低溫使酶活性明顯下降 但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù) 3 如果實(shí)驗(yàn)失敗了 應(yīng)該怎樣做 檢查實(shí)驗(yàn)步驟是否出錯 重復(fù)實(shí)驗(yàn) 思考 1 課本建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響 用過氧化氫酶探究ph對酶活性的影響 為什么 因?yàn)闇囟葘Φ矸勖富钚缘挠绊戄^大 ph對過氧化氫酶的影響較大 這樣做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象才明顯 2 在測定淀粉酶的專一性時 為什么要用到蔗糖溶液 設(shè)置對照實(shí)驗(yàn) 酶的特性 1具有高效性2具有專一性作用條件較溫和1要有合適的溫度2要有合適的ph 總結(jié) 比較過氧化氫酶和fe3 的催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用溫度對淀粉酶活性的影響ph對過氧化氫酶活性