公開(kāi)課降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

1、公開(kāi)課降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一提出問(wèn)題：1、酶是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？2、什么是細(xì)胞代謝？3、酶在細(xì)胞代謝中有什么作用？4、酶的化學(xué)本質(zhì)是什么？第2頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一貼近生活：2.消化器官胃起到了什么樣的作用？是不是只簡(jiǎn)單的磨碎食物？1.早晨吃過(guò)飯，肚子里的食物會(huì)發(fā)生怎樣的變化？第3頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一一、問(wèn)題探討第4頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一討論一：金屬籠子有什么作用呢？討論二：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？討論三：怎樣才能證明你的推測(cè)？排除了鳥(niǎo)

2、胃中的物理性消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)物質(zhì)，在體外能否分解肉塊請(qǐng)思考：第5頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一 CO2+H2O （CH2O) +O2光能 酶 C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量氧氣酶 氨基酸 多肽酶縮合脫水細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱(chēng)。一、酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝葉綠體線(xiàn)粒體核糖體是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)第6頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一小資料 人體細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是非?？斓模瑩?jù)估計(jì)人體內(nèi)的細(xì)胞每分鐘發(fā)生的反應(yīng)超過(guò)幾百萬(wàn)次；人體血液中的紅細(xì)胞每秒鐘要更新200萬(wàn)個(gè)。 這么多的化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫常壓下順

3、利進(jìn)行，正是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)存在著生物催化劑酶。第7頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一一、酶在細(xì)胞代謝中的作用實(shí)驗(yàn)探究：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解第8頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在高溫或鐵離子或過(guò)氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。2 H2O2 2 H2O + O2高溫 /Fe3 /過(guò)氧化氫酶第9頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一想一想1、為什么要選用新鮮的豬肝？2、為什么要將豬肝制成研磨液？3、滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，能否共用一個(gè)

4、吸管？4、氧氣的多少可以通過(guò)哪些途徑觀察？新鮮肝臟中有較多的過(guò)氧化氫酶使肝細(xì)胞破裂從而釋放出過(guò)氧化氫酶不能，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性氣泡的數(shù)量、帶火星木條復(fù)燃情況 第10頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？90水浴加熱加熱可以促進(jìn)過(guò)氧化氫分解第11頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一1、3號(hào)試管和4號(hào)試管未經(jīng)加熱也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？2、3號(hào)和4號(hào)試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？說(shuō)明什么？Fe3+ 和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解4號(hào)，說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的催化效率更高第12頁(yè)，共47頁(yè)

5、，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一步驟試管編號(hào) 說(shuō)明1234 一 H2O2 濃度劑量 二劑量 結(jié)果氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90FeCl3鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)等量性原則單一變量原則等量性原則無(wú)關(guān)變量人為改變的變量隨自變量的變化而變化的變量1.高溫可以加快過(guò)氧化氫分解2.FeCl3能催化過(guò)氧化氫分解3.過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解4.過(guò)氧化氫酶的催化效率比FeCl3高第13頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，

6、6點(diǎn)48分，星期一控制變量的科學(xué)方法： 自變量 變量 因變量 單一變量原則 無(wú)關(guān)變量 對(duì)照組對(duì)照實(shí)驗(yàn) 對(duì)照原則 實(shí)驗(yàn)組第14頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶在細(xì)胞代謝中的作用 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)所需要的能量。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱： Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能同無(wú)機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高?；罨艿?5頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一75無(wú)催化劑催化29過(guò)氧化氫酶54用膠態(tài)鉑催化活化能(kJ.mol-1)條件催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用第16頁(yè)，共47頁(yè)，202

7、2年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶作用的本質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性第17頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一第18頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一？當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時(shí)，用雙氧水消毒時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？你能解釋這一現(xiàn)象的原因嗎？ 當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時(shí)，常用雙氧水消毒，消毒時(shí)常能觀察到有氣泡產(chǎn)生。這是因?yàn)槿梭w細(xì)胞中的過(guò)氧化氫酶能將過(guò)氧化氫分解成水和氧氣。這氣泡就是氧氣。第19頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一資料分析 討論細(xì)胞中的酶很多，它們都是蛋白質(zhì)嗎？二、酶的本質(zhì)第20頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48

8、分，星期一（二）酶的本質(zhì)1、資料分析發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納爭(zhēng)論其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān) 死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì) 少數(shù)酶是RNA第21頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一2.歸納酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是_少數(shù)是_合成原料合成場(chǎng)所來(lái)源生理功能作用原理蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體核仁降低化學(xué)反應(yīng)的活化能生物催化作用活細(xì)胞第22頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶的定義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有生物催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)

9、酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA.來(lái)源作用化學(xué)本質(zhì)什么是酶？第23頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶的作用與本質(zhì)作用：由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱(chēng) 酶促反應(yīng) 酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為 酶的活性參與細(xì)胞代謝，催化化學(xué)反應(yīng)。第24頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一三、酶的特性和無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率大約是其的1071013倍高效性你在打球或賽跑時(shí)，需要大量的能量供應(yīng)，如果酶的催化效率很低，會(huì)發(fā)生什么情況呢？第25頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一資料11、無(wú)機(jī)催化劑酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。2、蛋白酶只能催化蛋白

10、質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒(méi)被消化。 由上述資料大膽的提出問(wèn)題，作出你的假設(shè)。第26頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一步驟試管1試管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，60水浴保溫5min32ml斐林試劑，邊加邊輕輕振蕩4水浴煮沸1min結(jié)果出現(xiàn)磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀第27頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶的專(zhuān)一性是普遍存在的生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的礦物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，準(zhǔn)確地說(shuō)，酶的專(zhuān)一性是指一種酶只能

11、催化一種化合物或一類(lèi)化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的特性 專(zhuān)一性第28頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶具有專(zhuān)一性例1： 酪氨酸酶代謝途徑：酪氨酸 黑色素例2：多肽的水解多肽氨基酸腸肽酶東方驕子P53酶專(zhuān)一性的圖像分析第29頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管3試管1試管2試管31注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置溫度6010006010004保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5混合試管1試管2試管36保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

12、象（是否變藍(lán)）第30頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一1、能否使用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響？2、1和1，2和2，3和3為什么要各自在相同的溫度下保溫5min后再混合？東方驕子P54“特別提醒”第31頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱(chēng)為該酶促反應(yīng)的最適溫度0最適溫度t/mmol. s-1酶活性受溫度影響示意圖 一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在3540之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4050之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對(duì)酶活性的影響第32頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，

13、星期一試管編號(hào)處理C1C2C3C4C5加入新鮮淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升加入緩沖液調(diào)節(jié)PH值更酸酸7堿更堿加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升2毫升振蕩試管后，在60恒溫水浴中靜置1min加入配好的斐林試劑1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升輕輕振蕩試管，放到熱水中用酒精燈加熱煮沸1min結(jié)果（顏色）結(jié)論pH對(duì)酶活性的影響第33頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一1、步驟2和步驟3能否對(duì)調(diào)，為什么？2、能否用碘液作鑒定試劑？為什么東方驕子P54、P55“特別提醒”第34頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一反應(yīng)溶液pH會(huì)對(duì)酶的活性有影響/mmo

14、l. s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖 一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH在6.58.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.56.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對(duì)酶活性的影響第35頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶的名稱(chēng)最適PH過(guò)氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶 6.8脂肪酶 8.3胰蛋白酶8.09.0胃蛋白酶 1.52.2pH對(duì)酶活性的影響第36頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一酶的作用條件較溫和嬌氣的酶 酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。 過(guò)酸過(guò)堿和高溫-酶被殺死，低溫-酶暫時(shí)失活第37頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月2

15、0日，6點(diǎn)48分，星期一結(jié)論：在最適宜的溫度和最適宜的pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。過(guò)酸、過(guò)堿和高溫，都能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性，且不可逆。第38頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一小結(jié)：酶的特性酶的高效性酶的專(zhuān)一性酶需要適宜的條件每一種酶只能催化一種化合物或一類(lèi)化合物的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107 1013倍第39頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一1下列有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ）。A要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組B要遵循單因子變量原則C無(wú)關(guān)變量要始終相同且適宜 D自變量要始終保持相同2同無(wú)

16、機(jī)催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是（ ）。A能降低反應(yīng)的活化能 B能供給反應(yīng)物能量C改變了反應(yīng)的途徑 D降低反應(yīng)活化能的作用更顯著課堂鞏固第40頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一3關(guān)于活化能，下列說(shuō)法不正確的是（ ）。A是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B加熱、加壓通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能C無(wú)機(jī)催化劑使反應(yīng)物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應(yīng)速率D酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行第41頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一4、 同一個(gè)體內(nèi)的各類(lèi)活細(xì)胞所含有的酶（） A、種類(lèi)有差異，數(shù)量相同 B、種類(lèi)有差異，數(shù)量不同 C、種類(lèi)無(wú)差異，數(shù)量相同 D、種類(lèi)無(wú)差異，數(shù)量不同第42頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一5、在探究pH對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度和pH分別屬于()A自變量和因變量 B無(wú)關(guān)變量和因變量C無(wú)關(guān)變量和自變量 D因變量和自變量第43頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6點(diǎn)48分，星期一生黃豆中含有胰蛋白酶抑制物，食用后容易導(dǎo)致惡心、嘔吐、腹瀉。黃豆應(yīng)高溫久煮，煮熟煮透即可食用；豆?jié){煮沸后多煮片刻。酶缺失、失活與疾病第44頁(yè)，共47頁(yè)，2022年，5月20日，6