第一課時(shí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第一課時(shí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一考點(diǎn)一、酶的作用和本質(zhì)1、細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)。是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。思考:細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所是

。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)2、比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解(1)實(shí)驗(yàn)原理2H2O2

2H2O+O2↑常溫

加熱Fe3+

H2O2酶第二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一試管號(hào)3%的H2O2溶液

反應(yīng)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

12mL不做處理（常溫）22mL90℃左右水浴加熱32mL加2滴FeCl3溶液42mL加2滴肝臟研磨液很少不亮較少不亮較多發(fā)亮很多燃燒猛烈2號(hào)比1號(hào)相比：H2O在高溫條件下能緩慢分解3號(hào)與1號(hào)、4號(hào)與1號(hào)相比：H2O

、FeCl3具有催化作用4號(hào)與3號(hào)相比：酶的催化作用具有高效性第三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、酶催化作用的實(shí)質(zhì)：①原理：降低酶促反應(yīng)的活化能活化能：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。b：沒(méi)有酶a：酶催化ACBAC段：無(wú)催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能BC段：酶降低的活化能若將酶催化改成無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則B點(diǎn)在縱軸上將向上移動(dòng)，即反應(yīng)需要的活化能要增大第四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更顯著，催化效率更高表在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒(méi)有催化劑催化

用Fe3+催化

用過(guò)氧化氫酶催化75

43

29注意：加熱也使H2O2分解加快的原因是：為過(guò)氧化氫分子提供能量第五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、酶的特性酶與無(wú)機(jī)催化劑的比較相同：不同：都能降低活化能而催化化學(xué)反應(yīng)，提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，但不改變化學(xué)平衡點(diǎn)。本身不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后其本質(zhì)和數(shù)量不變。只能催化已經(jīng)存在的化學(xué)反應(yīng)。酶的三大特性高效性酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107---1013倍專(zhuān)一性一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)作用條件溫和高溫、過(guò)酸、過(guò)堿使酶失活，低溫會(huì)抑制酶的活性第六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一

酶是

產(chǎn)生的具有的

來(lái)源4、酶的本質(zhì)功能活細(xì)胞催化作用※絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)；少數(shù)是RNA有機(jī)物※酶是一類(lèi)生物催化劑(具有專(zhuān)一性和高效性)不考慮哺乳類(lèi)成熟的紅細(xì)胞第七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一正確說(shuō)法錯(cuò)誤說(shuō)法化學(xué)本質(zhì)有機(jī)物（或多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）蛋白質(zhì)合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成場(chǎng)所核糖體或細(xì)胞核核糖體酶的作用酶只具有催化作用具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能對(duì)酶知識(shí)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)第八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一正確說(shuō)法錯(cuò)誤說(shuō)法作用原理降低酶促反應(yīng)的活化能為酶促反應(yīng)提供活化能作用場(chǎng)所可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用來(lái)源活細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外或體外溫度影響低溫不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，但能抑制酶的活性；高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)而使酶失活低溫和高溫都能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活第九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一正確說(shuō)法錯(cuò)誤說(shuō)法Ph影響過(guò)PH會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)而使酶失去活性過(guò)PH會(huì)抑制酶的活性作用結(jié)果不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，也不改變化學(xué)反應(yīng)的方向，酶分子在反應(yīng)前后量和化學(xué)性質(zhì)不變，也不會(huì)被降解改變了化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)，酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解第十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一酶激素來(lái)源機(jī)體活細(xì)胞內(nèi)分泌腺或具有內(nèi)分泌功能的細(xì)胞，以及某些植物細(xì)胞本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA有些是蛋白質(zhì)，有些是固醇類(lèi)物質(zhì)，有些是多肽、氨基酸的衍生物等生理功能催化作用調(diào)節(jié)作用作用部位細(xì)胞內(nèi)或分泌到細(xì)胞外催化特定化學(xué)反應(yīng)隨體液傳送至相應(yīng)組織器官，調(diào)節(jié)生理活動(dòng)作用于靶細(xì)胞相同點(diǎn)含量少、作用大，都是高效能物質(zhì)第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一自變量：人為改變的變量（要研究的變量）因變量：因（隨）自變量的變化而發(fā)生變化的變量。無(wú)關(guān)變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果造成影響，這些可變因素為無(wú)關(guān)變量。對(duì)照組：一般來(lái)說(shuō),是指保持原有狀態(tài)（未做處理）或已知影響因素所造成結(jié)果的一組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組：人為改變條件（人為特別處理）或未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一組實(shí)驗(yàn)。第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一考點(diǎn)二、酶特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究1、驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性利用“對(duì)比法”，驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性的兩種方案：自變量設(shè)置有兩種情況，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過(guò)觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。底物+相應(yīng)酶液另一底物+等量相同酶液自變量：底物+相應(yīng)酶液相同底物+等量另一種酶液因變量：反應(yīng)物的種類(lèi)酶溶液的種類(lèi)的不同反應(yīng)物是否被分解第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一特別提醒：在該實(shí)驗(yàn)中，若反應(yīng)物選擇淀粉和蔗糖，酶溶液為淀粉酶，則適宜選用斐林試劑檢測(cè)反應(yīng)物是否被分解，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來(lái)判定淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，即可驗(yàn)證酶的專(zhuān)一性。思考：本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼玫庖簛?lái)檢測(cè)？因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否被分解第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、驗(yàn)證酶的高效性（1）設(shè)計(jì)思路：利用對(duì)比法驗(yàn)證酶高效性的方案：將酶與無(wú)機(jī)催化劑作比較，得出結(jié)論（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)小、少、慢燃燒大、多、快劇烈燃燒第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一變量分析：無(wú)機(jī)催化劑(FeCl3)和過(guò)氧化氫酶底物H2O2的分解速率，可用產(chǎn)生的氣泡數(shù)目的多少表示加入H2O2的量、實(shí)驗(yàn)溫度、FeCl3和肝臟研磨液的新鮮程度第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一（4）實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：①必須用新鮮、剛從活的動(dòng)物體中取出的肝臟做實(shí)驗(yàn)材料。如果肝臟不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的H2O2酶等有機(jī)物就會(huì)腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。②實(shí)驗(yàn)使用肝臟的研磨液，加大肝臟內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫分子的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。③滴加FeCl3

溶液、肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管，因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝?，少量酶帶入FeCl3

溶液中就會(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)，做出錯(cuò)誤的判斷。第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、探究溫度對(duì)酶活性的影響（1）實(shí)驗(yàn)原理：（2）鑒定原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解。滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來(lái)判斷酶的活性。思考：能否用斐林試劑？第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一試管1234561%淀粉溶液淀粉酶溶液控制溫度酶與底物混合保溫滴入碘液2ml2ml2ml1ml1ml1ml0℃0℃60℃60℃100℃100℃1和2混合3和4混合5和6混合5min5min5min結(jié)果2滴2滴2滴變藍(lán)不變藍(lán)變藍(lán)第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一自變量因變量無(wú)關(guān)變量溫度淀粉分解量的多少(用是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色深淺表示)淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反應(yīng)時(shí)間等第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一序號(hào)實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量的過(guò)氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入等量的不同pH的溶液1mL蒸餾水1mL5%的HCl1mL5%的NaOH3注入等量的3%的過(guò)氧化氫溶液2mL2mL2mL4觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生5將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香插入試管內(nèi)液面的上方燃燒劇烈燃燒較弱燃燒較弱第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一1．酶高效性的曲線(xiàn)(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無(wú)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)平衡所需時(shí)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)。三、與酶相關(guān)的曲線(xiàn)解讀第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、酶專(zhuān)一性的曲線(xiàn)在A反應(yīng)物中加入酶，反應(yīng)速率比未加酶時(shí)明顯加快，說(shuō)明酶A能催化該反應(yīng)。在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說(shuō)明酶B不能催化該反應(yīng)或空白對(duì)照第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、影響酶活性的曲線(xiàn)(1)溫度和pH①在最適宜的溫度或PH條件下，反應(yīng)速率最大，說(shuō)明該條件下酶的活性最高。②在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過(guò)這一范圍，酶的催化作用逐漸減弱。③過(guò)酸、過(guò)堿、高溫都會(huì)使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一胃蛋白酶胰蛋白酶反應(yīng)速度酸性中性堿性淀粉酶不同酶的最適PH值不同最適溫度也不同；第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一MM的溫度時(shí)該反應(yīng)的最適溫度N點(diǎn)的PH值是該反應(yīng)的最適PH反應(yīng)溶液中PH的變化不會(huì)改變酶作用的最適溫度，同樣，反應(yīng)溶液中溫度的變化也不會(huì)改變酶作用的最適PHN第三十一頁(yè)，共三十三頁(yè)，編輯于2023年，星期一(2)底物濃度（或酶濃度）與酶促反應(yīng)（酶活性）的關(guān)系曲線(xiàn)酶量一定，其他條件適宜的情況下，在一定范圍內(nèi)隨著