第五章第一節(jié) 降低活化能的酶

1、細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的合成需要能量，細(xì)胞的主動運輸需要能量，肌細(xì)胞的收縮需要能量這些能量哪里來？細(xì)胞是如何利用的？本節(jié)聚集：本節(jié)聚集：1.1.科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？2.2.酶是什么？酶是什么？3.3.細(xì)胞代謝為什么離不開酶？細(xì)胞代謝為什么離不開酶？斯帕蘭札尼實驗純物理過程純物理過程化學(xué)物質(zhì)起作用化學(xué)物質(zhì)起作用消化消化實驗用金屬小籠的實驗用金屬小籠的目的是什么，能否目的是什么，能否改為密封金屬盒？改為密封金屬盒？推測是胃內(nèi)的化學(xué)推測是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。物質(zhì)將肉塊分解了。 胃內(nèi)起消化作用的物質(zhì)主要是什么？胃內(nèi)起消化作用的物質(zhì)主要是什么？如何證明推測是如何證明推測

2、是否正確？否正確？收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，體外是否能將肉分解。體外是否能將肉分解。一、酶的作用一、酶的作用葉綠體是綠色植物能進(jìn)行光合作用的葉綠體是綠色植物能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞含有的細(xì)胞器，是植物細(xì)胞的養(yǎng)細(xì)胞含有的細(xì)胞器，是植物細(xì)胞的養(yǎng)料制造車間料制造車間“和能量轉(zhuǎn)換站。和能量轉(zhuǎn)換站。線粒體使細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要線粒體使細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，使細(xì)胞的場所，使細(xì)胞的“動力車間動力車間”。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)脂質(zhì)合成的合成的“車間車間”。高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的裝的“車間車間”及及

3、“發(fā)送站發(fā)送站”細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的總和。 CO CO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O) +OO) +O2 2光能光能 酶酶 C C6 6H H1212O O6 6+ +6H6H2 2O O+ +O O2 2 6CO 6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量氧氣氧氣酶酶 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶脫水縮合脫水縮合細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。的統(tǒng)稱。葉綠體葉綠體線粒體線粒體核糖體核糖體高爾基體高爾基體 葡萄糖葡萄糖 纖維素纖維素酶酶脫水縮合脫水縮合酶在細(xì)胞代謝中的作用酶在細(xì)胞代謝中的作用實驗實驗比

4、較過氧化氫在比較過氧化氫在不同條件不同條件下的分解速率下的分解速率 細(xì)胞代謝是生命活動的基礎(chǔ)，但代謝過程中也會產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如細(xì)胞代謝是生命活動的基礎(chǔ)，但代謝過程中也會產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫過氧化氫。 體內(nèi)過氧化氫過多會導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)變白體內(nèi)過氧化氫過多會導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)變白 ，會加速人體衰老，損害細(xì)胞。，會加速人體衰老，損害細(xì)胞。 細(xì)胞中的細(xì)胞中的過氧化氫酶能將過氧化氫及時分解過氧化氫酶能將過氧化氫及時分解. .過氧化氫酶在過氧化氫酶在肝臟肝臟里含量較多。里含量較多。2H2O2 催化劑催化劑 H2O+O2怎樣設(shè)計實驗來檢驗？怎樣設(shè)計實驗來檢驗？通過什么現(xiàn)象可以區(qū)分分解

5、速度的快慢？通過什么現(xiàn)象可以區(qū)分分解速度的快慢？對照對照原則原則: :單一變量單一變量原則：原則：實驗設(shè)計原則實驗設(shè)計原則: :友情提示友情提示設(shè)計對照實驗設(shè)計對照實驗,既要有對照組又要有實驗組。既要有對照組又要有實驗組。 在對照實驗中在對照實驗中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量其他變量都應(yīng)保持相同。都應(yīng)保持相同。 等量等量原則：原則：各組加入的試劑要等量各組加入的試劑要等量過過 氧氧 化化 氫氫 的的 分分 解解不同條件不同條件操作操作預(yù)期預(yù)期不同不同相同相同氣泡量氣泡量衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒常溫常溫高溫高溫-實驗設(shè)計實驗設(shè)計(思路思路)取管取管-編號編號-加液

6、加液(過氧化氫過氧化氫2ml)1、2各加各加等量等量的清水的清水3、4各加各加等量等量的的FeCl3和和H2O2觀察氣泡觀察氣泡衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒+ + + +過過氧氧化化氫氫2ml124室溫室溫 2滴滴 ?90 2滴滴?FeCl3 2滴滴H2O22滴滴比較過氧化氫在不同條件下的分解速率比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復(fù)燃不復(fù)燃 不復(fù)燃不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件反應(yīng)條件 2 22 2 濃

7、度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒1 1、與、與1 1號試管相比，號試管相比，2 2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明了什么？明了什么？2 2、在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？、在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？3 3、3 3號和號和4 4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？4 4、3 3號與號與4 4號相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？為號相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？為什么說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？什么說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的

8、順利進(jìn)行至關(guān)重要？加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解, ,提高反應(yīng)速率提高反應(yīng)速率FeCl3中中Fe3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率分解的速率4號試管的反應(yīng)速率比號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多。說明號試管快得多。說明過氧化氫酶比過氧化氫酶比Fe3+的催的催化效率高得多化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行成百上千的化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行成百上千的化學(xué)反應(yīng), 需需要在要在常溫、常壓常溫、常壓下下高效率高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行

9、至關(guān)重要。以說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。不能，溫度過高會造成細(xì)胞死亡。不能，溫度過高會造成細(xì)胞死亡。變量：變量：實驗過程中可以變化的因素。實驗過程中可以變化的因素。自變量自變量：因變量因變量：人為改變的變量。人為改變的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。無關(guān)變量：無關(guān)變量：對照實驗：對照實驗：除了一個因素以外，其余因除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。素都保持不變的實驗。對照組對照組：實驗組實驗組：除自變量以外，實驗過程中可能還除自變量以外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，造成影響，實驗設(shè)

10、計原則實驗設(shè)計原則: :對照原則對照原則 單一變量原則單一變量原則比較比較過氧化氫過氧化氫在在不同條件不同條件下的分解速率下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3（常溫常溫）肝臟研肝臟研磨液磨液常溫常溫2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復(fù)燃不復(fù)燃 不復(fù)燃不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣速率不一樣反應(yīng)條件反應(yīng)條件自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量變量變量 2 22 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒對照實驗對照實驗對照組對照

11、組實驗組實驗組無關(guān)變量無關(guān)變量因為加熱使過氧化氫分子得到能量，從因為加熱使過氧化氫分子得到能量，從常常態(tài)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾霓D(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)活躍狀態(tài)。這是因為鐵離子和過氧化氫酶這是因為鐵離子和過氧化氫酶降低降低了過氧了過氧化氫的化氫的活化能活化能。分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。所需要的能量稱為活化能。如果把化學(xué)反應(yīng)比作駕車翻越一座高山，加熱加壓相當(dāng)于給汽車加大油門，用催化劑則相當(dāng)于幫司機(jī)找到一條穿山隧道。abc如圖如圖abc中，代表中，代表正常條件下分子正常條件下分子活化能是活化能是 ，代表酶促反應(yīng)所代表酶促反

12、應(yīng)所需活化能是需活化能是 ；代表酶所降低的代表酶所降低的活化能的是活化能的是 。Cba酶在細(xì)胞代謝中的作用酶在細(xì)胞代謝中的作用條件條件活化能活化能/kJmol/kJmol-1-1沒有催化劑催化沒有催化劑催化用用FeClFeCl3 3催化催化用過氧化氫酶催化用過氧化氫酶催化757554542929在在20 測得的過氧化氫分解的活化能測得的過氧化氫分解的活化能 正是酶的催化作用，細(xì)胞代謝才正是酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。能在溫和的條件下快速進(jìn)行。 糖糖 酒精酒精+CO2二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索 對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？對這一問題的爭論有哪

13、些觀點？代表人物分別是誰？ 他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？ 是哪位科學(xué)家通過怎樣的實驗結(jié)束了這場爭論？得是哪位科學(xué)家通過怎樣的實驗結(jié)束了這場爭論？得到了什么結(jié)論？到了什么結(jié)論？ 是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？很難鑒定？閱讀閱讀P81頁頁, 討論以下問題討論以下問題糖糖 酒精酒精+CO2關(guān)于酶本質(zhì)的探索 對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學(xué)家）巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞是活酵母細(xì)胞的作用的作用李比希

14、（化學(xué)家）李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解細(xì)胞死亡裂解后的作用后的作用糖糖 酒精酒精+CO2關(guān)于酶本質(zhì)的探索 對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學(xué)家）巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞是活酵母細(xì)胞的作用的作用李比希（化學(xué)家）李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解細(xì)胞死亡裂解后的作用后的作用 他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德（微生物學(xué)家）巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞是活酵母細(xì)胞的作用的作用李比希（化學(xué)家）李比希（

15、化學(xué)家）是某些物質(zhì)在是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解細(xì)胞死亡裂解后的作用后的作用 他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？他們爭論的焦點是什么，出現(xiàn)爭論的原因是什么？ 是誰通過怎樣的實驗結(jié)束了這場爭論？得到什么結(jié)論？是誰通過怎樣的實驗結(jié)束了這場爭論？得到什么結(jié)論？畢希納（化學(xué)家）畢希納（化學(xué)家）酵母細(xì)胞提取液與活酵母細(xì)胞作用相同酵母細(xì)胞提取液與活酵母細(xì)胞作用相同糖糖 酒精酒精+CO2是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？薩姆納薩姆納切赫切赫奧特曼奧特曼巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德巴斯德發(fā)酵與發(fā)酵與活細(xì)胞活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)有關(guān)，

16、發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些細(xì)胞中的某些物質(zhì)物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用揮作用畢希納畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后酵母細(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)胞中一樣繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納薩姆納酶是酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)李比希李比希切赫、奧特曼切赫、奧特曼少數(shù)少數(shù)RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能總結(jié)酶的定義總結(jié)酶的定義酶是 產(chǎn)生的具有 的 ，其中絕大多數(shù)酶是 ，少數(shù)是 。來

17、源：來源：功能：功能：化學(xué)本質(zhì)：化學(xué)本質(zhì)：酶的定義酶的定義活細(xì)胞活細(xì)胞催化作用催化作用有機(jī)物有機(jī)物蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)活細(xì)胞活細(xì)胞催化作用催化作用大多數(shù)為蛋白質(zhì)，大多數(shù)為蛋白質(zhì)， 少數(shù)為少數(shù)為RNARNA酶的化學(xué)本質(zhì)酶的化學(xué)本質(zhì) 酶的來源酶的來源 酶的功能酶的功能3 3、能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能產(chǎn)生酶嗎？、能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能產(chǎn)生酶嗎？ 能產(chǎn)生酶的細(xì)胞一定能產(chǎn)生激素嗎？能產(chǎn)生酶的細(xì)胞一定能產(chǎn)生激素嗎？ 絕大部分酶是蛋白質(zhì)絕大部分酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是，少數(shù)是RNARNA。2 2、活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶嗎？酶只能在細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？、活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶嗎？酶只能在細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？1 1、如何通過實驗驗證某種酶是蛋

18、白質(zhì)還是、如何通過實驗驗證某種酶是蛋白質(zhì)還是RNA？4 4、蛋白質(zhì)是酶嗎？酶、激素、維生素、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)是酶嗎？酶、激素、維生素、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)之間的關(guān)系如何？之間的關(guān)系如何？酶與激素、蛋白質(zhì)、維生素、脂質(zhì)的關(guān)系：酶與激素、蛋白質(zhì)、維生素、脂質(zhì)的關(guān)系：用數(shù)學(xué)集合表示用數(shù)學(xué)集合表示酶、激素、維生素酶、激素、維生素是功能物質(zhì)，他們的化學(xué)本質(zhì)各是功能物質(zhì)，他們的化學(xué)本質(zhì)各不相同。不相同。 絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)； 有些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（如胰島素、生長有些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)（如胰島素、生長激素）激素） ； 有些激素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)（如性激素）；有些激

19、素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)（如性激素）； 還有的激素既不是蛋白質(zhì)，也不是脂質(zhì)（如甲狀還有的激素既不是蛋白質(zhì)，也不是脂質(zhì)（如甲狀腺激素是多肽類的氨基酸衍生物）腺激素是多肽類的氨基酸衍生物） ； 有些維生素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)（如維生素有些維生素的化學(xué)本質(zhì)是脂質(zhì)（如維生素D D），）， 還有的不屬于脂質(zhì)。還有的不屬于脂質(zhì)。 維生素與蛋白質(zhì)沒有包含關(guān)系。維生素與蛋白質(zhì)沒有包含關(guān)系。 化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)基本單位基本單位合成場所合成場所來源來源生理功能生理功能作用原理作用原理酶酶多數(shù)蛋白質(zhì)少數(shù)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核（真核生物）活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生物催化作用顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能本節(jié)聚焦本節(jié)聚焦酶有哪些特性

20、？酶有哪些特性？酶的活性受哪些條件的影響？酶的活性受哪些條件的影響？3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液說明過氧化氫酶比說明過氧化氫酶比FeFe3+3+的催化效率高得多。的催化效率高得多。 比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率為什么為什么4 4號試管的反應(yīng)速率比號試管的反應(yīng)速率比3 3號試管快得多？號試管快得多？ 1 1、事實上，酶的催化效率一般是無機(jī)、事實上，酶的催化效率一般是無機(jī) 催化劑的催化劑的 倍。倍。107 10133 3、酶具有高效性的意義、酶具有高效性的意義： （1）、保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行）、保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行 ； （2）、保

21、證了細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)的穩(wěn)定）、保證了細(xì)胞內(nèi)能量供應(yīng)的穩(wěn)定 。 2 2、上述實驗說明了：、上述實驗說明了：酶只縮短反應(yīng)的時間，不改變生成物的量。酶只縮短反應(yīng)的時間，不改變生成物的量。m加酶加酶加無機(jī)加無機(jī)催化劑催化劑無催無催化劑化劑時間時間0134生成物的量生成物的量反反應(yīng)應(yīng)物物量量時間時間0134（酶作為催化劑在化學(xué)反應(yīng)的前后沒有質(zhì)和量的改變。）（酶作為催化劑在化學(xué)反應(yīng)的前后沒有質(zhì)和量的改變。） 分析上圖，你能得出什么結(jié)論？分析上圖，你能得出什么結(jié)論？一、酶具有高效性一、酶具有高效性資料資料 無機(jī)催化劑無機(jī)催化劑酸酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。催化脂肪

22、、淀粉水解。 蛋白酶蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。肪、淀粉等的水解。 過氧化氫酶過氧化氫酶只能使只能使過氧化氫過氧化氫分解分解 脲酶脲酶只能催化只能催化尿素尿素分解分解 二肽酶二肽酶可以使所有的可以使所有的二肽二肽分解分解 口腔里有口腔里有唾液淀粉酶唾液淀粉酶，可塞進(jìn)牙縫里的肉絲，可塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化兩天后還沒被消化? ?由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。作出假設(shè)：作出假設(shè)：淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖淀粉酶只能催化淀粉的水解，而不能催化蔗糖的水解。的水解。說說看，

23、你的實驗思路？說說看，你的實驗思路？實驗原理：實驗原理：你怎么判斷淀粉酶是否你怎么判斷淀粉酶是否催化了糖的水解？催化了糖的水解？淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實實驗驗步步驟驟一一二二三三預(yù)期預(yù)期現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論分別加入分別加入 - -淀粉酶淀粉酶2 2滴，振蕩，試管浸入滴，振蕩，試管浸入6060左右的熱水中，反應(yīng)左右的熱水中，反應(yīng)5min5min2 2號試管中加入號試管中加入2mL2mL蔗糖蔗糖溶液溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約6060水浴水浴2min2min1 1號試管中加入號試管中加入2mL2mL淀粉淀粉溶液溶液藍(lán)色藍(lán)色棕色棕色磚紅色沉淀磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能

24、催化蔗糖水解。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探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用無磚紅色沉淀無磚紅色沉淀 酶和底物結(jié)合時酶和底物結(jié)合時, ,底物的結(jié)構(gòu)和酶的活底物的結(jié)構(gòu)和酶的活動中心的結(jié)構(gòu)十分吻合動中心的結(jié)構(gòu)十分吻合, ,就像一把鑰匙配一就像一把鑰匙配一把鎖一樣。把鎖一樣。酶具有專一性酶具有專一性一、酶具有高效性一、酶具有高效性 二、酶具有專一性二、酶具有專一性v每一種酶只能催化每一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)。一種或一類一種或一類 v細(xì)胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進(jìn)行，與細(xì)胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進(jìn)行，與酶的酶的 是分不開的。是分不開的。專

25、一性專一性v目前發(fā)現(xiàn)的酶目前發(fā)現(xiàn)的酶有有 多種多種, ,它們它們分別催化不同的分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)。4000威白污漬爆炸鹽威白污漬爆炸鹽( (獨有獨有三重復(fù)合酶三重復(fù)合酶配方）配方）威白教你洗衣小絕招：威白教你洗衣小絕招：洗前浸泡三十分鐘，效果更佳洗前浸泡三十分鐘，效果更佳若衣服太臟，可適當(dāng)增加用量若衣服太臟，可適當(dāng)增加用量用用溫水溫水浸泡效果更好，但水溫浸泡效果更好，但水溫不要超過不要超過6060假設(shè)：溫度可以影響假設(shè)：溫度可以影響酶的活性酶的活性。酶具有高效性和專一性；那么它的這兩個特性的酶具有高效性和專一性；那么它的這兩個特性的發(fā)揮是不是在任何條件下都可以呢？發(fā)揮是不是在任何

26、條件下都可以呢？你又該動腦筋了，想想怎么用實驗去探究溫度是你又該動腦筋了，想想怎么用實驗去探究溫度是否影響酶的活性？否影響酶的活性？1、選擇淀粉酶還是、選擇淀粉酶還是H2O2酶作為實驗材料？酶作為實驗材料？自變量：自變量：淀粉酶，淀粉酶， H2O2受溫度影響也會分解受溫度影響也會分解因變量：因變量：碘液，看是否變藍(lán)碘液，看是否變藍(lán)斐林試劑，看是否斐林試劑，看是否變成磚紅色變成磚紅色檢測指標(biāo)：檢測指標(biāo)：問題聚焦問題聚焦溫度溫度酶的活性酶的活性淀粉的減少量淀粉的減少量麥芽糖的生成量麥芽糖的生成量2、如果選淀粉酶，如果選淀粉酶，自變量是什么？至少設(shè)計幾組溫度？自變量是什么？至少設(shè)計幾組溫度？因變量是

27、什么？因變量是什么？觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？試劑？滴滴滴滴滴滴碘液碘液321結(jié)果現(xiàn)象結(jié)果現(xiàn)象冰塊冰塊沸水沸水37 溫水溫水溫度溫度2mL2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液1mL1mL1mL稀釋唾液稀釋唾液試管試管項目項目對此實驗方案是否覺得滿意？如不滿意請改正。對此實驗方案是否覺得滿意？如不滿意請改正。1mL步驟步驟1 1號號2 2號號3 3號號11號號 22號號 33號號可溶性可溶性淀粉溶液淀粉溶液2ml2ml2ml2ml2ml2ml淀粉淀粉酶溶液酶溶液2ml2ml2ml2ml2ml2ml不同不同溫度處溫度處理理3737 1001000037371

28、0010000混合混合 1+ 1+ 1 1 2+2+ 2 2 3+3+ 33碘液碘液 2 2滴滴 2 2滴滴 2 2滴滴預(yù)測預(yù)測現(xiàn)象現(xiàn)象藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色不變藍(lán)不變藍(lán)自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量探究探究溫度對淀粉酶活性的影響溫度對淀粉酶活性的影響 實驗實驗無關(guān)變量無關(guān)變量本次實驗?zāi)愕贸龅慕Y(jié)論是什么？本次實驗?zāi)愕贸龅慕Y(jié)論是什么？高溫、低溫高溫、低溫都影響酶的活性。都影響酶的活性。溫度對酶活性的影響曲線溫度對酶活性的影響曲線如何找到如何找到酶活性最高酶活性最高時的溫度？時的溫度？每種酶都有自己的每種酶都有自己的在最適溫度的兩在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都側(cè)，反應(yīng)速率都比較比較 每種酶都有自

29、己的每種酶都有自己的最適溫度最適溫度 動物：動物：35-4035-40攝氏度攝氏度 植物植物 40-5040-50攝氏度攝氏度 細(xì)菌、真菌細(xì)菌、真菌 差別較大差別較大最適溫度最適溫度低低在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起疑問：疑問：60時，為什么肉塊長時間不能被分解？時，為什么肉塊長時間不能被分解？空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)使酶活性降低使酶活性降低溫度過高溫度過高會使酶的會使酶的 遭到破壞，遭到破壞，蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)變性,使使酶永久失活酶永久失活,低溫只是低溫只是溫度溫度/ 酶的活性酶的活性03710037我們知道口腔溫度和體溫差不多，而當(dāng)我我們知道口腔溫度和體溫差

30、不多，而當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后，卻們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能給出合理的解釋嗎？你能給出合理的解釋嗎？經(jīng)測定：唾液的經(jīng)測定：唾液的PHPH為為6.27.4,6.27.4,胃液的胃液的PHPH為為0.91.50.91.5PHPH值也可影響酶的活性。值也可影響酶的活性。設(shè)計一個實驗，來探究設(shè)計一個實驗，來探究pHpH會影響酶的催化會影響酶的催化效率（活性）？效率（活性）？探究：探究：pH是否影響酶的活性？是否影響酶的活性？實驗思路：實驗思路：1 1、自變量是什么？設(shè)計幾組自變量是什么？設(shè)計幾組pH

31、？因變量是什么？因變量是什么？以什么作為觀察指標(biāo)？以什么作為觀察指標(biāo)？2 2、怎樣排除無關(guān)變量、怎樣排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾？對實驗結(jié)果的干擾？材料用具：材料用具：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為的肝臟研磨液、體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧的過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的的NaOH溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸、蒸餾水、試管、量筒等。的鹽酸、蒸餾水、試管、量筒等。建議建議本實驗用過氧化氫酶本實驗用過氧化氫酶!pH對過氧化氫對過氧化氫酶的影響較大酶的影響較大缺少對照組。缺少對照組。 以上設(shè)計是否科學(xué)？以上設(shè)計是否科學(xué)？序號項目試管121淀粉酶溶液 1m

32、l1ml2PH NaOH 1ml Hcl 1ml 3可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 4溫度 60 60 5斐林試劑 2ml 2ml 6實驗現(xiàn)象 實驗操作內(nèi)容實驗操作內(nèi)容12345加加等量等量過氧化過氧化氫氫溶液溶液加加等量等量肝臟肝臟研磨液研磨液控制不同控制不同pH條件條件過氧化氫酶溶過氧化氫酶溶液與過氧化氫液與過氧化氫溶液混合溶液混合觀察氣泡產(chǎn)觀察氣泡產(chǎn)生量生量得出結(jié)論得出結(jié)論試管試管1，1試管試管2，2試管試管3，31號號2ml2號號2ml3號號2ml1號號蒸餾水蒸餾水 1ml2號號5%NaOH1ml3號號5%HCl1ml1號號2滴滴 搖勻搖勻1號注入號注入1號號搖勻，反應(yīng)搖勻，反應(yīng)2號注

33、入號注入2號號搖勻，反應(yīng)搖勻，反應(yīng)3號注入號注入3號號搖勻，反應(yīng)搖勻，反應(yīng)2號號2滴滴 搖勻搖勻3號號2滴滴 搖勻搖勻過氧化氫酶在中性條件下活性最高過氧化氫酶在中性條件下活性最高自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量無關(guān)變量無關(guān)變量在最適合的在最適合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高動物體里的酶最適動物體里的酶最適PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之間，之間，（但胃蛋白酶為但胃蛋白酶為1.51.5，胰液中的酶為胰液中的酶為8-98-9）植物體里的酶最適植物體里的酶最適PHPH大大多在多在4.5-6.54.5-6.5之間之間過酸、過堿的，會使酶的過酸、過堿的，會使酶的空

34、間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞遭到破壞, ,蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)變性變性，使酶永久失活。，使酶永久失活。過氧化氫酶在中性條件下活性最高過氧化氫酶在中性條件下活性最高不同的酶，其最適不同的酶，其最適pH不同不同/mmol. s/mmol. s-1 -1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影響示意圖影響示意圖高于或低于酶的最適溫度和最適高于或低于酶的最適溫度和最適PH值，酶值，酶的活性都會降低，甚至在的活性都會降低，甚至在高溫，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿高溫，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的情況下，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到不可恢復(fù)的情況下，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到不可恢復(fù)的破壞的破壞，為什么酶是如此的為什么酶是如此的“嬌氣嬌氣”？過酸、過堿或溫度過高

35、過酸、過堿或溫度過高，會使酶的，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破空間結(jié)構(gòu)遭到破壞壞，使酶，使酶永久失活永久失活；低溫低溫雖然使酶活性明顯下降，雖然使酶活性明顯下降，但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜溫度下其但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，在適宜溫度下其活活性可以恢復(fù)性可以恢復(fù)。酶適于在。酶適于在04保存。保存。影響影響酶促反應(yīng)酶促反應(yīng)速率的因素：速率的因素：1 1、溫度、溫度3 3、酶的濃度：、酶的濃度：4 4、底物濃度：、底物濃度：酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶的濃度酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率底物濃度底物濃度酶量一定酶量一定2 2、pHpH影響酶的活性影響酶的活性底物充足底物充足的情況下，反應(yīng)速的情況下

36、，反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。率隨酶濃度的升高而加快。在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃速率隨濃 度的升高而加度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化應(yīng)速率不再變化/mmol. s/mmol. s-1 -1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影響示意圖影響示意圖（抑制劑和激活劑）（抑制劑和激活劑）酶濃度增加酶濃度增加1 1倍，曲線發(fā)生怎樣的變化？倍，曲線發(fā)生怎樣的變化？請舉出兩種能夠影響這一曲線形狀的因素。請舉出兩種能夠影響這一曲線形狀的因素。 思考：思考：限制限制OA段的因素段的因素是是 。 限制限制BC段的因素是段的因素是 。 底物濃

37、度；底物濃度；酶濃度酶濃度 如圖的紅色曲線如圖的紅色曲線?！纠斫狻纠斫獾鹊忍卣餍宰兓卣餍宰兓?相同底物濃度下，酶濃度越高，形成的酶相同底物濃度下，酶濃度越高，形成的酶底物復(fù)合物越多，底物復(fù)合物越多，v越大；酶濃度越高，使酶飽和需要的底物濃度越大。越大；酶濃度越高，使酶飽和需要的底物濃度越大。酶濃度、溫度和酶濃度、溫度和pH等等酶的專一性酶的專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的酶的催化效率是無機(jī)催化劑的10107 7 101013 13 倍倍酶的特性酶的特性酶的高效性酶的高效性酶的作用條件較溫和酶的作用條件較溫和1 1）需要適宜

38、）需要適宜pHpH值值2 2）需要適宜的溫度）需要適宜的溫度酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有生物催化作用生物催化作用的的有機(jī)物，有機(jī)物，大大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNARNA小結(jié)小結(jié)顯著降低活化能顯著降低活化能影響酶促反應(yīng)速率的因素：影響酶促反應(yīng)速率的因素：溫度、溫度、pH、酶的濃度、底物濃度、酶的濃度、底物濃度酶的應(yīng)用課堂反饋課堂反饋1 1能使唾液淀粉酶分解的酶是能使唾液淀粉酶分解的酶是A.A.肽酶肽酶 B.B.蛋白酶蛋白酶C.C.肪脂酶肪脂酶 D.D.淀粉酶淀粉酶2.2.下列有關(guān)酶的敘述錯誤的是下列有關(guān)酶的敘述錯誤的是A.A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸

39、組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸B.B.少數(shù)的酶是少數(shù)的酶是RNARNAC.C.每種酶都具有高效性，專一性每種酶都具有高效性，專一性D.D.酶都具有消化功能酶都具有消化功能3.3.胃液中的胃蛋白酶，進(jìn)入小腸后，催化作用大大降低，這是胃液中的胃蛋白酶，進(jìn)入小腸后，催化作用大大降低，這是由于（由于（ ）A.A.酶發(fā)揮催化作用只有一次酶發(fā)揮催化作用只有一次B.B.小腸內(nèi)的溫度高于胃內(nèi)的溫度小腸內(nèi)的溫度高于胃內(nèi)的溫度C.C.小腸內(nèi)的小腸內(nèi)的pHpH比胃內(nèi)的比胃內(nèi)的pHpH高高D.D.小腸內(nèi)的小腸內(nèi)的pHpH比胃內(nèi)的比胃內(nèi)的pHpH低低4 4、血液凝固是一系列酶促反應(yīng)過程，采集到的血液在體外下、血液凝固是一系列酶促反應(yīng)過程，采集到的血液在體外下列那種溫度條件下凝固最快（列那種溫度條件下凝固最快（ ）A.0 A.0 度度 B. 15 B. 15 度度C.35 C.35 度度 D. 25 D. 25 度度5、將唾液淀粉酶先放入沸水中、將唾液淀粉酶先放入沸水中2分鐘，再放在分鐘，再放在37的恒溫水的恒溫水浴