甘肅省武威第十八中學(xué)高一生物必修一教學(xué)課件5.1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

人教版必修1閱讀P78-80頁(yè)完成下列問(wèn)題：1.什么是細(xì)胞代謝？2.酶在細(xì)胞代謝中的作用是什么？3.什么是對(duì)照試驗(yàn)？4.設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)的原則是什么？5.如何區(qū)分對(duì)照組和試驗(yàn)組？6.什么是自變量，因變量，無(wú)關(guān)變量？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(shí)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1、酶在細(xì)胞代謝中的作用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（過(guò)氧化氫酶）加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液高溫

Fe3＋

過(guò)氧化氫酶對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)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℃FeCl32滴肝臟研磨液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y=k·x變量

H2O2

濃度劑量氣泡產(chǎn)生多少衛(wèi)生香燃燒狀況對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)1、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)明了什么？2、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？3、3號(hào)與4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？討論：加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解。4號(hào)快，說(shuō)明過(guò)氧化氫酶催化效率更高。這可保證細(xì)胞代謝快速高效進(jìn)行。1.什么是細(xì)胞代謝？2.酶在細(xì)胞代謝中的作用是什么？3.什么是對(duì)照試驗(yàn)？4.設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)的原則是什么？5.如何區(qū)分和試驗(yàn)組和對(duì)照組？6.什么是自變量，因變量，無(wú)關(guān)變量？加快化學(xué)反應(yīng)速率——催化作用除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的試驗(yàn)叫做對(duì)照試驗(yàn)。單一變量原則。具備試驗(yàn)組和對(duì)照組。對(duì)照組自變量不做處理，試驗(yàn)組自變量人為設(shè)定，以和對(duì)照組對(duì)照。人為改變的變量叫自變量。隨自變量變化而變化的量叫因變量。其他變量對(duì)試驗(yàn)結(jié)果也能造成影響，統(tǒng)稱為無(wú)關(guān)變量。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)稱酶的催化作用機(jī)理

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，使分子變?yōu)橐装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能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荛喿xP81資料分析，完成下面問(wèn)題：1.酶的探索主要經(jīng)歷了哪些過(guò)程？有什么啟發(fā)？2.酶的本質(zhì)和定義。2.酶的本質(zhì)巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)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，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總結(jié)酶的定義酶的定義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有催化功能。

在研究酶性質(zhì)的過(guò)程中,科學(xué)家通過(guò)整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍。由上述資料可看出酶具有什么特性？

1、高效性二、酶的特性資料1

酸既能催化蛋白質(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。脲酶只能催化尿素分解，對(duì)其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。2、專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。資料2

由上述資料可看出酶具有什么特性？酶促反應(yīng)速率最快（即酶的活性最強(qiáng)）時(shí)的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(dòng)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(duì)酶活性的影響資料3酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性。υ/mmol.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6.5－8.0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(duì)酶活性的影響酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境pH稱為該酶促反應(yīng)的最適pH。由此可看出酶的作用條件有什么特點(diǎn)？3、酶的作用條件溫和

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)。酶適于在0－4℃保存。思考探究影響酶活性的條件

探究1在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會(huì)受到影響？探究2在不同的pH下，同一種酶其活性是否會(huì)改變？探究3酶是否具有專一性？請(qǐng)按照探究的一般程序，設(shè)計(jì)驗(yàn)證你們的假設(shè)。哪些因素會(huì)影響酶的活性？酶是否具有專一性？科學(xué)探究步驟提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（溫度/pH會(huì)影響酶的活性嗎？）（溫度/pH會(huì)影響酶的活性）（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…）（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）影響酶活性的條件溫度對(duì)酶活性的影響1233％可溶性淀粉2ml2ml2ml

溫度

2％淀粉酶

碘液劑量顏色反應(yīng)

結(jié)論冰水中60℃水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴搖勻混合，放置反應(yīng)5min變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)淀粉酶在60℃中活性最強(qiáng)自變量因變量pH對(duì)酶活性的影響1232％淀粉酶pH3％可溶性淀粉

斐林試劑顏色反應(yīng)

結(jié)論蒸餾水1mLNaOH1mLHCL1mL2ml2ml2ml2mL搖勻混合，放置在60℃水浴中反應(yīng)5min磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng)2mL2mL搖勻混合，沸水浴1minHCL1mL1ml1ml1ml自變量因變量淀粉溶液(1號(hào)試管)蔗糖溶液(2號(hào)試管)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

探究酶的專一性淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑反應(yīng)不能生成磚紅色沉淀加入2ml淀粉溶液加入2ml蔗糖溶液加入淀粉酶2滴，振蕩，放在60℃的左右，反應(yīng)約5min加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀無(wú)變化

具有專一性酶的應(yīng)用1、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脂肪酶蛋白酶可催化水解奶漬和血漬中的蛋白質(zhì)成為可溶性的氨基酸。溫度會(huì)影響酶的活性，酶具有最適溫度。3.人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因時(shí)A.消化道內(nèi)食物尚未消化B.發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減弱C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏鐳.高溫使酶的活性減弱2.下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸B.少數(shù)的酶是RNAC.每種酶都具有高效性，專一性D.酶都具有消化功能4、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用，主要原因是

A.pH不合適

B.在胃里發(fā)揮了作用，不能再繼續(xù)起作用了

C.被小腸內(nèi)的物質(zhì)包裹起來(lái)，不能起作用了

D.小腸內(nèi)沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化5、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(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6、用純唾液和用稀釋10倍的唾液做唾液淀粉酶