降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 詳細(xì)版課件

1、 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)1. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？IMN討論2. 是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3. 怎樣才能證明你的推測？斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)1. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？IMN討論鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化2. 是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3. 怎樣才能證明你的推測？斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)1. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？IMN討論鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化2. 是什么物質(zhì)使肉塊消失了？是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了3. 怎樣才能證明你的推測？斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)1. 這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？IMN討論鳥類的胃是否只有物理性消化，沒

2、有化學(xué)性消化2. 是什么物質(zhì)使肉塊消失了？是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了3. 怎樣才能證明你的推測？收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解了酶在細(xì)胞代謝中起什么作用呢?思考：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。一 細(xì)胞代謝一 細(xì)胞代謝二 酶在細(xì)胞代謝中的作用 細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)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H2O2。而細(xì)胞中含有H2O2酶，可以分解H2O2。實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分解2H2O2 2H2O + O2二、酶在細(xì)胞代謝中的作用2 H2O2 2 H2O + O21、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶豬肝研

3、磨液（過氧化氫酶）加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液常溫/高溫 /Fe3 /過氧化氫酶實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^比較過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：過氧化氫在常溫或高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實(shí)驗(yàn)步驟試管編號 說明1234 一二 結(jié)果結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90FeCl3肝臟研磨液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)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件 H2O2 濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒實(shí)驗(yàn)步驟試管編號 說明1234 一二 結(jié)果結(jié)論比較過氧化氫在

4、不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90FeCl3肝臟研磨液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)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量y=kx變量 H2O2 濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對照實(shí)驗(yàn)對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)變量：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。自變量：因變量：對照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。對照組：實(shí)驗(yàn)組：人為改變的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。無關(guān)變量：思考：與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？ 加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率為什么能加快呢？常態(tài)： 常叫基態(tài)

5、，微觀粒子處于能量最低的狀態(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(shí)所處的能量狀態(tài)。 常態(tài)分子 活化分子加熱IMN二 酶在細(xì)胞代謝中的作用IMN二 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)所需要的能量稱為活化能 3、4號試管并沒有加熱，與1號試管對比它的反應(yīng)速度為什么也加快了呢？思考：IMN二 酶在細(xì)胞代謝中的作用催化劑降低了反應(yīng)物分子活化時(shí)所需的能量非催化反應(yīng)和酶催化反應(yīng)活化能的比較Ea 活化能G 自由能變化 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。 二、酶在細(xì)胞代謝中的作用 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀?/p>

6、發(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。活化能二、酶在細(xì)胞代謝中的作用作用：催化作用 本質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能本節(jié)聚焦：細(xì)胞代謝為什么離不開酶？一般化學(xué)反應(yīng)的條件 （1）高溫（2）高壓（3）強(qiáng)酸（4）強(qiáng)堿（5）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 酶正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和

7、的條件下快速進(jìn)行。本節(jié)聚焦：酶是什么呢？1. 巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各是什么？有什么積極意義？各有什么局限性？三 酶的本質(zhì)資料分析2. 巴斯德和李比希出現(xiàn)爭論的原因是什么？這一爭論對后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？3. 從畢希納實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？4. 薩姆納研究哪種酶？他成功的主要原因是什么？5. 切赫和奧特曼有什么新發(fā)現(xiàn)？6. 酶的本質(zhì)是什么？巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用

8、，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能三、酶的本質(zhì)結(jié)論：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)， 極少數(shù)酶是RNA。三、酶的本質(zhì)三、酶(Enzyme)的概念:絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。來源功能本質(zhì)1.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（ ） A.細(xì)胞質(zhì) B. 線粒體 C.核糖體 D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C課堂練習(xí):四、酶的特性3443少量肝臟研磨液 比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率1、酶具有高效性酶的催化效率是無機(jī)催化劑的1071013 倍2、酶具有專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) （例如，二肽酶可以水解由任意兩種氨基

9、酸組成的二肽。）實(shí)驗(yàn)蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麥芽糖酶 由這些酶的名字你能想到什么嗎？設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下你的推測實(shí)驗(yàn)步驟一1號試管2號試管二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2mL，振蕩，試管下半部浸入60左右的熱水中，保溫5min2mL蔗糖溶液加斐林試劑 振蕩水浴加熱1min2mL淀粉溶液藍(lán)色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3、酶的作用條件較溫和溫度對酶活性的影響 1 2 33可溶性淀粉 2ml 2ml 2ml 溫度 唾液淀粉酶 碘液 顏色 結(jié)論冰水中37水浴60 浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴搖勻混合，放置反應(yīng)5min

10、變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)唾液淀粉酶在37 中活性最強(qiáng)自變量因變量pH對酶活性的影響 1 2 3 肝臟研磨液 1ml 1ml 1ml pH3過氧化氫溶液 結(jié)果 結(jié)論蒸餾水1mL5NaOH1mL5HCL1mL2ml2ml2ml搖勻混合，放置在室溫下反應(yīng)5min有較多氣泡不明顯不明顯過氧化氫酶在中性條件中活性最強(qiáng)自變量因變量酶活性受溫度影響示意圖酶活性受pH影響示意圖在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；達(dá)到最適溫度時(shí)，酶的活性最高；超過最適溫度時(shí)，隨著溫度的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。酶活性受溫度影響示意圖溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活在一定范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；達(dá)到最適pH時(shí)，酶的活性最高；超過最適pH時(shí)，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。過酸、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活酶活性受pH影響示意圖1、高效性2、專一性溫度pH3、作用條件較溫和四、酶的特性本節(jié)小結(jié)酶在細(xì)胞代謝中的作用酶的本質(zhì)酶的特性活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性專一性作用條件溫和1.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（ ） A.細(xì)胞質(zhì) B. 線粒體 C.核糖體 D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C課堂練習(xí): 2.圖中是一種酶促反應(yīng)P+Q R,曲線E表示在沒有酶時(shí)此反應(yīng)的過程。在t1時(shí)，將催化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混合物