高中生物 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件 新人教版必修1

1、第第5章章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的作用酶的作用細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝?；瘜W(xué)中我們要想使一個(gè)化學(xué)化學(xué)中我們要想使一個(gè)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行，可以怎樣？反應(yīng)順利進(jìn)行，可以怎樣？ 加熱、催化劑加熱、催化劑實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟試管編號試管編號1 12 23 34 4第一步第一步每支試管加每支試管加2ml 過氧化氫溶液過氧化氫溶液第二步第二步空白空白90水水浴浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴入2滴肝滴肝臟研磨

2、液臟研磨液實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果1min1min分鐘后，將點(diǎn)分鐘后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放在液面燃的衛(wèi)生香放在液面的上方的上方酶能催化生物化學(xué)反應(yīng)，催化效率比酶能催化生物化學(xué)反應(yīng)，催化效率比無機(jī)催化劑高得多。研究發(fā)現(xiàn)，酶的催化效率無機(jī)催化劑高得多。研究發(fā)現(xiàn)，酶的催化效率是無機(jī)催化劑催化效率的是無機(jī)催化劑催化效率的1071013倍。因此，倍。因此，酶具有酶具有高效性高效性思考：思考：為何酶的催化效率會比無為何酶的催化效率會比無機(jī)催化劑更高呢？究竟酶對于化機(jī)催化劑更高呢？究竟酶對于化學(xué)反應(yīng)的作用是怎么樣的呢？學(xué)反應(yīng)的作用是怎么樣的呢？分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的能量稱為。酶

3、為什么能催化生物化學(xué)反應(yīng)？酶為什么能催化生物化學(xué)反應(yīng)？H2O2 ( (常態(tài)常態(tài)) ) H2O2( (活躍狀態(tài)活躍狀態(tài)) )能量能量加熱 加熱為什么能加快化學(xué)反應(yīng)？ 活化能越大，反應(yīng)就越不容活化能越大，反應(yīng)就越不容易進(jìn)行。但是，易進(jìn)行。但是， Fe 3+和過氧和過氧化氫酶是不能象加熱那樣給過化氫酶是不能象加熱那樣給過氧化氫的分解提供能量的，他氧化氫的分解提供能量的，他們的作用原理是們的作用原理是降低降低了過氧化了過氧化氫分解反應(yīng)的氫分解反應(yīng)的活化能活化能，從而，從而加加速速了化學(xué)反應(yīng)的了化學(xué)反應(yīng)的速率速率。從動畫中我們可以看出，同無機(jī)催從動畫中我們可以看出，同無機(jī)催化劑相比，化劑相比，酶酶降低活

4、化能的作用更降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。顯著，因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，細(xì)正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝能在胞代謝能在溫和溫和條件下條件下快速快速進(jìn)行。進(jìn)行。來源來源功能功能化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的活細(xì)胞產(chǎn)生的催化劑催化劑 酶是酶是活細(xì)胞產(chǎn)生活細(xì)胞產(chǎn)生的具有的具有催化作用催化作用的的有機(jī)物有機(jī)物二二、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì)來源來源功能功能化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的活細(xì)胞產(chǎn)生的催化劑催化劑 酶是酶是活細(xì)胞產(chǎn)生活細(xì)胞產(chǎn)生的具有的具有催化作用催

5、化作用的的有機(jī)物有機(jī)物二二、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì)一一、酶具有高效性、酶具有高效性3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液 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事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的的 倍。倍。107 1013酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi) 化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行 能量供應(yīng)的穩(wěn)定能量供應(yīng)的穩(wěn)定 酶具有高效性的意義：酶具有高效性的意義：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)。v細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的 是分不開的。是分不開的。 二、酶

6、具有專一性二、酶具有專一性一種或一類一種或一類 專一性專一性淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步步驟驟一一二二三三實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入6060左右的熱水中，反應(yīng)左右的熱水中，反應(yīng)5min5min2號試管中加入號試管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約60水浴水浴2min1號試管中加入號試管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液白色白色無變化無變化棕色棕色磚紅色沉淀磚紅色沉淀 從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一定的條件，比如淀粉酶定的條件，比如淀粉酶6

7、0左右最好。左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來證明溫度會影響酶能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來證明溫度會影響酶的活性？的活性？1號試管號試管淀粉溶液淀粉溶液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號試管號試管3號試管號試管加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液藍(lán)色藍(lán)色保持保持0冰水中冰水中反應(yīng)約反應(yīng)約5min加熱至加熱至100，反應(yīng)約反應(yīng)約5min加熱至加熱至60，反應(yīng)約反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象藍(lán)色藍(lán)色在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的較高的溫度容易使

8、酶的 遭到破壞遭到破壞而失去而失去 。每種酶都有自己的每種酶都有自己的低低活性活性最適溫度最適溫度空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)1號試管號試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號試管號試管3號試管號試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無明顯變化無明顯變化pH7pH=12pH2各加入幾滴過氧化氫酶溶液，各加入幾滴過氧化氫酶溶液，23min后后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中復(fù)燃復(fù)燃無明顯變化無明顯變化過氧化氫酶過氧化氫酶在最適合的在最適合的pH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)在過酸過堿的條件下，都會使酶的在過酸過堿的條件下，都會使酶的 遭到破壞而失去遭到破壞而失去 ?；钚曰钚?高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？的影響其本質(zhì)相同嗎？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