人教高一生物必修降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

人教高一生物必修降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1頁(yè)/共37頁(yè)問(wèn)題探討：走進(jìn)斯巴蘭讓尼的實(shí)驗(yàn)第2頁(yè)/共37頁(yè)一、酶與細(xì)胞代謝細(xì)胞中（如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等）每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝.CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOHCHNR2H酶在細(xì)胞代謝中起到什么作用呢？第3頁(yè)/共37頁(yè)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。2H2O2

→2H2O+O21、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過(guò)氧化氫酶豬肝研磨液加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液酶的作用第4頁(yè)/共37頁(yè)步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一二

結(jié)果結(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90℃FeCl3肝臟研磨液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(guò)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)生香燃燒第5頁(yè)/共37頁(yè)酶具有高效性

酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的107~1013

倍。討論：實(shí)驗(yàn)中為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為什么？

因?yàn)槊甘堑鞍踪|(zhì),如果肝臟不新鮮,肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)以腐生細(xì)菌的作用下分解,使組織中的酶分子數(shù)量減少且活性降低。

使用研磨液，這樣可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。

酶具有高效性，將少量酶帶入氯化鐵溶液中會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，作出錯(cuò)誤的判斷。第6頁(yè)/共37頁(yè)步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一二

結(jié)果結(jié)論常溫90℃FeCl3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(guò)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(wú)關(guān)變量變量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%

H2O2

濃度劑量第7頁(yè)/共37頁(yè)

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(chēng)為活化能。2H2O2

→2H2O+O2H2O2活躍狀態(tài)酶是如何實(shí)現(xiàn)如此高效的催化效率的？第8頁(yè)/共37頁(yè)第9頁(yè)/共37頁(yè)

正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能加熱：Fe3+：酶：第10頁(yè)/共37頁(yè)二、酶的本質(zhì)第11頁(yè)/共37頁(yè)酶的發(fā)現(xiàn)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)整個(gè)活細(xì)胞參與了發(fā)酵1.細(xì)胞某些物質(zhì)引起發(fā)酵，此物質(zhì)在細(xì)胞死亡并破裂后才釋放出來(lái)酵母細(xì)胞中某些物質(zhì)會(huì)在細(xì)胞破裂后繼續(xù)起催化作用,就如同在活細(xì)胞中一樣巴斯德之前巴斯德李比希畢希納薩姆納

切赫、奧特曼酶是一種蛋白質(zhì)少數(shù)RNA也具有生物催化功能第12頁(yè)/共37頁(yè)酶來(lái)源功能化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類(lèi)化合物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的催化劑酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物第13頁(yè)/共37頁(yè)補(bǔ)充知識(shí)2H2O22H2O+O2過(guò)氧化氫酶底物第14頁(yè)/共37頁(yè)三、酶的特性第15頁(yè)/共37頁(yè)(一)、酶具有高效性3443少量肝臟研磨液

比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率事實(shí)上，酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的

倍。107

～1013第16頁(yè)/共37頁(yè)探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用(二)、酶具有專(zhuān)一性淀粉葡萄糖酶蔗糖酶葡萄糖果糖麥芽糖第17頁(yè)/共37頁(yè)淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑

振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液白色無(wú)變化棕色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(duì)淀粉和蔗糖的水解作用第18頁(yè)/共37頁(yè)每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的

是分不開(kāi)的。(二)、酶具有專(zhuān)一性一種或一類(lèi)4000專(zhuān)一性目前發(fā)現(xiàn)的酶有

多種,它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。第19頁(yè)/共37頁(yè)酶的催化作用圖解底物酶降解反應(yīng)產(chǎn)物第20頁(yè)/共37頁(yè)淀粉酶60℃左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)證明溫度會(huì)影響酶的活性？酶活性：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率。請(qǐng)你來(lái)探究第21頁(yè)/共37頁(yè)1號(hào)試管淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶3滴，振蕩5min試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色保持0℃冰水中約4min加熱至100℃，約4min加熱至60℃，約4min各加入兩滴碘液振蕩無(wú)明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響第22頁(yè)/共37頁(yè)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遭到破壞而失去。每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)第23頁(yè)/共37頁(yè)1號(hào)試管過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入過(guò)氧化氫酶2滴，振蕩試管各加入2mL過(guò)氧化氫溶液無(wú)明顯變化pH＝7pH=12pH＝2各加入幾滴過(guò)氧化氫酶溶液，2—3min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效率最好復(fù)燃無(wú)明顯變化探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響第24頁(yè)/共37頁(yè)過(guò)氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性

最高空間結(jié)構(gòu)在過(guò)酸過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶的遭到破壞而失去。活性第25頁(yè)/共37頁(yè)

高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？

不同，過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。第26頁(yè)/共37頁(yè)酶的特性：具有高效性具有專(zhuān)一性作用條件較溫和要有合適的溫度要有合適的pH總結(jié)：比較過(guò)氧化氫酶和Fe3＋的催化效率淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用

溫度對(duì)淀粉酶活性的影響pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響

第27頁(yè)/共37頁(yè)★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH第28頁(yè)/共37頁(yè)3.如果實(shí)驗(yàn)失敗了，應(yīng)該怎樣做？檢查實(shí)驗(yàn)步驟是否出錯(cuò)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。思考：1.課本建議用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，用過(guò)氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響，為什么？因?yàn)闇囟葘?duì)淀粉酶活性的影響較大，pH對(duì)過(guò)氧化氫酶的影響較大。這樣做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象才明顯。2.在測(cè)定淀粉酶的專(zhuān)一性時(shí)，為什么要用到蔗糖溶液？設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。第29頁(yè)/共37頁(yè)課堂練習(xí)：1.人在發(fā)高燒時(shí)，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(méi)有排空C.體溫超過(guò)合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒(méi)有了胃口

2.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)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(lái)，所以起不到催化作用D.小腸中沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化CA第30頁(yè)/共37頁(yè)3.能夠使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶

4.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.一旦離開(kāi)活細(xì)胞，酶就失去催化能力CD第31頁(yè)/共37頁(yè)5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請(qǐng)回答下面的問(wèn)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）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來(lái)洗滌下列哪些衣料？（）

A.化纖B.純毛C.純棉D(zhuǎn).真絲（4）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？BD脂肪酶第32頁(yè)/共37頁(yè)練習(xí)意大利科學(xué)家斯帕蘭讓尼發(fā)現(xiàn)，放在鷹胃內(nèi)的肉塊經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后消失了。這主要是由于鷹胃內(nèi)有對(duì)肉塊起作用的（）

A.胃蛋白酶

B.胃淀粉酶

C.鹽酸溶液

D.物理性摩擦A第33頁(yè)/共37頁(yè)對(duì)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，能量的獲得和利用都必須通過(guò)（）

A．化學(xué)反應(yīng)

B．細(xì)胞代謝

C．細(xì)胞活動(dòng)

D．細(xì)胞氧化練習(xí)B第34頁(yè)/共37頁(yè)選用新鮮肝臟做酶的高效性實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)樾迈r肝臟中（）

A.含F(xiàn)e3+