改2016降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

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)活化能的酶提出問題：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？貼近生活：2.消化器官——胃起到了什么樣的作用？是不是只簡單的磨碎食物？1.早晨吃過飯，肚子里的食物會發(fā)生怎樣的變化？問題探討討論一：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？排除了鳥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思考：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶氨基酸

多肽酶縮合脫水細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。一、酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝葉綠體線粒體核糖體是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)［小資料］人體細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是非?？斓?，據(jù)估計(jì)人體內(nèi)的細(xì)胞每分鐘發(fā)生的反應(yīng)超過幾百萬次；人體血液中的紅細(xì)胞每秒鐘要更新200萬個。這么多的化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫常壓下順利進(jìn)行，正是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)存在著生物催化劑——酶。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用實(shí)驗(yàn)探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解學(xué)案P34通過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。過氧化氫在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。2H2O2

2H2O+O2高溫/Fe3＋/過氧化氫酶實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)原理：比較過氧化氫在不同條件下的分解試管編號1234每支試管加過氧化氫溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液不處理結(jié)果第二步第一步2ml基本無少較多大量實(shí)驗(yàn)試管編號1234第一步第二步2-3min后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管上方，觀察衛(wèi)生香燃燒情況。每支試管加2ml過氧化氫溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液空白1min分鐘后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放在液面的上方檢驗(yàn)方法結(jié)果預(yù)測不燃燒變亮變亮復(fù)燃與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？90℃水浴加熱加熱可以促進(jìn)過氧化氫分解在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？1、3號試管和4號試管未經(jīng)加熱也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？2、3號和4號試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？說明什么？Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解4號，說明過氧化氫酶的催化效率更高步驟試管編號說明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)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3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)燃變亮變亮復(fù)燃反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量變量對照組實(shí)驗(yàn)組對照實(shí)驗(yàn)等量性原則單一變量原則等量性原則無關(guān)變量人為改變的變量隨自變量的變化而變化的變量1.高溫可以加快過氧化氫分解2.FeCl3能催化過氧化氫分解3.過氧化氫酶能催化過氧化氫分解4.過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高控制變量的科學(xué)方法：自變量變量因變量單一變量原則無關(guān)變量

對照組對照實(shí)驗(yàn)對照原則實(shí)驗(yàn)組想一想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，能否共用一個吸管？4、氧氣的多少可以通過哪些途徑觀察？新鮮肝臟中有較多的過氧化氫酶使肝細(xì)胞破裂從而釋放出過氧化氫酶不能，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性氣泡的數(shù)量、帶火星木條復(fù)燃情況問題質(zhì)疑：？1、與1號試管相比，為什么2號試管加熱后過氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。

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降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能

FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解，原因與2號試管的相同嗎？與無機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液

過氧化氫酶Fe3+所含酶相對數(shù)量：1Fe3+的相對數(shù)量：25萬3號試管加FeCl3溶液4號管加新鮮肝臟研磨液氣泡：較多氣泡：大量衛(wèi)生香：不猛烈衛(wèi)生香：猛烈酶具有高效性能量反應(yīng)過程酶使活化能降低沒有酶催化有酶的催化2、現(xiàn)象解釋：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?？當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時，用雙氧水消毒時，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，常用雙氧水消毒，消毒時常能觀察到有氣泡產(chǎn)生。這是因?yàn)槿梭w細(xì)胞中的過氧化氫酶能將過氧化氫分解成水和氧氣。這氣泡就是氧氣。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)

二、酶的本質(zhì)閱讀教材P81－82,“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”思考：巴斯德、李畢希、畢希納、薩姆納、切赫和奧特曼的觀點(diǎn)各是什么？（二）酶的本質(zhì)1、資料分析發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納爭論其他科學(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RNA2.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_____合成原料合成場所來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降低化學(xué)反應(yīng)的活化能生物催化作用活細(xì)胞酶的作用與本質(zhì)作用：……本質(zhì)由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱酶促反應(yīng)

酶對化學(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)。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。酶的化學(xué)本質(zhì)

酶的來源

酶的功能活細(xì)胞具有生物催化酶是有機(jī)物。一類什么是酶？絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。產(chǎn)生的作用的第二課時：酶的特性本節(jié)聚焦：1、酶有哪些特性？2、酶活性受哪些條件的影響？超效加酶1.酶具有高效性事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的107～1013倍。酶高效性的曲線

（1）催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡所需時間,

不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（3）酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。

無機(jī)催化劑既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。

蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解?？谇焕镉型僖旱矸勖?，可塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化。

由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。酶具有專一性資料1122ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液1ml淀粉酶溶液1ml淀粉酶溶液+++

斐林試劑（水浴約60°）+等量斐林試劑（水浴約60°）磚紅色沉淀無磚紅色沉淀如果給你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其它必須的材料用具，能證明酶具有專一性嗎？能力提升能否用碘液作鑒定試劑？為什么步驟試管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)磚紅色沉淀無磚紅色沉淀酶的專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，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。2、酶的專一性酶A未加酶（酶B）酶專一性的曲線底物A濃度反應(yīng)速率唾液淀粉酶pH6.2~7.4胃蛋白酶pH0.~1.5小腸內(nèi)的酶pH7.6使用溫水效果更佳資料提出的問題：溫度或pH的改變會不會影響酶的活性呢？加酶溫度對酶活性的影響實(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3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置溫度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保溫時間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3′6保溫時間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)象（是否變藍(lán)）1、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？2、檢驗(yàn)淀粉是否被唾液淀粉酶催化分解時，可否用斐林試劑？為什么？3、能否使用過氧化氫酶催化H2O2分解來探究溫度對酶活性的影響？拓展思考酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖

一般地，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對酶活性的影響序號項(xiàng)目試管1試管2試管31234

5探究pH對淀粉酶活性的影響注入肝臟研磨液注入蒸餾水注入5%NaoH溶液注入5%鹽酸溶液預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象每支試管各1ml每支試管各2ml無反應(yīng)用帶火星的衛(wèi)生香進(jìn)行檢驗(yàn)無反應(yīng)迅速復(fù)燃1ml1ml1ml結(jié)論：pH能影響酶的活性不同pH的處理注入過氧化氫溶液步驟2和步驟3能否對調(diào)，為什么？反應(yīng)溶液pH會對酶的活性有影響υ/mmol.s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖

一般地，動物體內(nèi)的酶最適pH在6.5~8.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.5~6.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對酶活性的影響酶的名稱最適PH過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶

6.8脂肪酶

8.3胰蛋白酶8.0~9.0胃蛋白酶

1.5~2.2pH對酶活性的影響酶活性受溫度影響示意圖最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受pH值影響示意圖低溫、高溫、過酸、過堿對酶活性的影響一樣的嗎？抑制失活失活失活3、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。

過酸過堿和高溫---酶被殺死，低溫------------------酶暫時失活小結(jié)：酶的特性酶的高效性酶的專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化合物的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013倍影響酶促反應(yīng)速率的因素？1.溫度、pH2.底物濃度

酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著底物濃度的增加，反應(yīng)速率也增加，但達(dá)到一定濃度后不再增加，原因是受到酶數(shù)量的限制。3.酶濃度

在底物充足、其他條件適宜且固定的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正相關(guān)。

4.激活劑和抑制劑酶的活性常受到某些物質(zhì)影響，有些物質(zhì)能增加酶的活性，稱為酶的激活劑；另一些物質(zhì)則降低酶的活性，稱為抑制劑。

1.下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是（）A.人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的細(xì)胞中起作用B.酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個階段C.與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中D.酶均是由腺細(xì)胞合成的,具有高效性、專一性

例題精選2、下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是A．當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降B．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升C．酶活性在t2時比t1高，故t2時更適合酶的保存D．酶活性在t1時比t2低，表明t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重

例題精選3、下圖表示在不同條件下，酶促反應(yīng)的速率變化曲線，下列說法中錯誤的是（）酶促反應(yīng)的速率可用底物消失所需的時間（或產(chǎn)物生成的速率）來表示B.Ⅱ和Ⅰ相比較，酶促反應(yīng)速率不同，這是因?yàn)樗鼈兊拿笣舛群蜏囟炔煌珻.AB段影響酶促反應(yīng)速率的主要限制因子是底物濃度D.若想探究不同溫度對酶活性的影響，至少應(yīng)設(shè)計(jì)3種不同的溫度

例題精選4.下圖中的曲線是用過氧化氫作實(shí)驗(yàn)材料，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的。其中能說明酶具有高效性的是（考點(diǎn)：影響酶活性的外界因素）通常實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某種因素的作用時一般要遵循單一變量原則和對照原則。1、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（）

A.大多數(shù)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的B.大多數(shù)酶是生物催化劑C.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D.大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽2、酶的基本組成單位是（）

A.氨基酸B.核苷酸C.核糖核苷酸D.A或CCD鞏固練習(xí)3.人在發(fā)高燒時，常常食欲大減，最根本的原因是A.所吃食物不能消化（）B.胃沒有排空C.體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒有了胃口

4.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（）A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用D.小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化CA5.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)C6、能水解脂肪酶的酶是A、淀粉酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、麥芽糖酶B7、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請回答下面的問題：（1）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的奶漬和血漬？（2）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？（3）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中還可以加入什么酶？脂肪酶THEEND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、失活與疾病某些有機(jī)磷農(nóng)藥，如敵百蟲、敵敵畏等，能與神經(jīng)組織中膽堿酯酶的活性中心結(jié)合，使酶失去活性，人體也就出現(xiàn)肌肉震顫、瞳孔縮小、心跳減慢等癥狀。當(dāng)人體患病時，某些酶的活性會出現(xiàn)異常。疾病名稱酶的情況肝炎血清中轉(zhuǎn)氨酶活性增高糖尿病血清中超氧化物歧化酶活性降低惡性腫瘤（癌）轉(zhuǎn)移擴(kuò)散血清中乳酸脫氫酶活性增高佝僂病血清中堿性磷酸酶活性增高酶具有專一性例1：酪氨酸酶代謝途徑：酪氨酸——→黑色素例2：多肽的水解

多肽——→氨基酸腸肽酶酶專一性的圖像分析酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物-酶結(jié)合）2、酶具有專一性序號項(xiàng)目試管12341淀粉溶液2mL2mL//2蔗糖溶液//2mL2mL3淀粉酶2mL//2mL4蔗糖酶/2mL2mL/5斐林試劑2mL2mL2mL2mL6磚紅色沉淀有無無有廣東省四會市四會中學(xué)方仲揚(yáng)實(shí)驗(yàn)：酶具有專一性3、酶的作用條件較溫和t/℃υ/mmol.s-1最適溫度酶活