人教版高中生物必修一：51《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》.ppt

1、1.5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,溶菌酶含片,我餓！我要吃吃吃,問題探討,這個實驗要解決 什么問題？ 是什么物質(zhì)使肉 塊消失了？,斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用,思考：,葉綠體、線粒體、核糖體有什么生理功能？,細胞中每時每刻都進行著的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細胞代謝。,思考：化學(xué)中我們要想使一個化學(xué)反應(yīng)順利進行，可以怎么做？,加熱、催化劑,細胞代謝,比較過氧化氫在不同條件下的分解,2 H2O2 2 H2O + O2,高溫 /Fe3 / 過氧化氫酶,實驗,實驗原理：,實驗步驟,不明顯,少量,較多 復(fù)燃,最多 快速復(fù)燃,不處理,90水浴,2滴FeCl3溶液,2滴肝臟研磨液,H2O2在不同條件下的分解速

2、率不一樣；在過氧化氫酶的作用下分解速率最快,和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？ 在細胞內(nèi),能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎? 3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？ 3號和4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？,加熱能促進過氧化氫分解,不能，溫度過高會造成生物的細胞死亡,Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解,起催化作用,過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多,不明顯,少量,較多 復(fù)燃,最多 快速復(fù)燃,不處理,90水浴,2滴FeCl3溶液,2滴肝臟研磨液,無關(guān)變量,單一變量原則,對照實驗,結(jié)論：酶能催化生物化學(xué)反應(yīng)，催化效率比無機催化劑高得

3、多。研究發(fā)現(xiàn)，酶的催化效率是無機催化劑催化效率的1071013倍。因此，酶具有高效性,思考：酶為什么能催化生物化學(xué)反應(yīng)呢？,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)所需的能量稱為活化能。,酶為什么能催化生物化學(xué)反應(yīng)？,能量,加熱：,使分子獲得能量，易于反應(yīng),催化劑：,降低反應(yīng)所需的活化能。,降低反應(yīng)的活化能，從而加快化學(xué)反應(yīng)的速率。,酶和無機催化劑的作用,同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。,正是由于酶的催化作用，細胞代謝能在溫和條件下快速進行。,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān),巴斯德,發(fā)酵與活細胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用,引起發(fā)

4、酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,畢希納,酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣,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,三、酶(Enzyme)的定義:,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是RNA.,酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。,來源,功能,本質(zhì),酶的特性,酶的特性,高效性,酶的催化效率是無機催化劑的107 1013倍,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？,我們熟悉的酶：,酶的專一性是普遍存在的 準確地說，酶的專一性是指

5、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)。,酶的特性,專一性,目前發(fā)現(xiàn)的酶有4000多種,它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。,探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用,現(xiàn)在給你淀粉酶溶液， 淀粉溶液 蔗糖溶液,酶的專一性,1.如何設(shè)計實驗探究淀粉酶催化哪一種糖分解？,2.你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？,一、科學(xué)探究的程序,設(shè)計實驗,提出問題,作出假設(shè),進行實驗,分析結(jié)果得出結(jié)論,其中實驗是實施探究的重要方式。,表達交流,知識回顧,每管各加入淀粉酶2滴，置于37左右的熱水中，反應(yīng)5min,2mL蔗糖溶液,加入斐林試劑，振蕩混勻，60水浴2min,2mL淀粉溶液,無磚紅色沉淀,磚紅色沉淀,淀粉酶只能

6、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,探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用,1.實驗中的自變量是什么？,3.無關(guān)變量有哪些？,2.因變量是什么？,4.你認為實驗設(shè)計應(yīng)遵循哪些原則？,二、實驗步驟的設(shè)計,配置無關(guān)變量；,科學(xué)性原則,一、實驗設(shè)計遵循原則：,二、實驗設(shè)計的一般步驟：,等量原則,單一變量原則,對照原則,簡便可行性原則,設(shè)定自變量，設(shè)置好實驗組和對照組；,檢測因變量，觀察記錄實驗結(jié)果。,分組編號,配置無關(guān)變量；,設(shè)定自變量，設(shè)置好實驗組和對照組；,檢測因變量，觀察記錄實驗結(jié)果。,哪些因素會影響酶的活性呢？,日常生活中,發(fā)燒時，食欲會下降,加酶洗衣粉在溫水中使用效

7、果更明顯,影響酶活性的因素：,溫度,pH,1.溫度對酶活性的影響,2.pH對酶活性的影響,試一試：設(shè)計實驗探究影響酶活性的條件,1.實驗中的自變量是什么？,2.實驗中選用何種試劑？,1號試管,2號試管,3號試管,分別加入已恒溫至0、 37、 60的唾液淀粉酶2滴，混勻，維持各自溫度反應(yīng)5min,變藍,每管各加入兩滴碘液，振蕩，觀察現(xiàn)象。,不變藍,變藍,探究溫度對淀粉酶活性的影響,每管各加入2mL淀粉溶液；,0冰水,37水浴,60水浴,唾液淀粉酶在37 中活性最強,1號試管,2號試管,3號試管,每管各加入2mL過氧化氫溶液,無明顯變化,各加入2滴過氧化氫酶溶液，23min后將點燃的衛(wèi)生香分別放在

8、試管口,復(fù)燃,無明顯變化,探究pH對過氧化氫酶活性的影響,蒸餾水1ml,5%NaOH1ml,5%HCl1ml,過氧化氫酶在中性條件中活性最強,t/,溫度對酶活性的影響,1.在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強；,2.達到最適溫度時，酶的活性最高；,3.超過最適溫度時，隨著溫度的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。,4.溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活,pH對酶活性的影響,1.在一定范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸增強；,2.達到最適pH時，酶的活性最高；,3.超過最適pH時，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。,4.過酸、過堿會都使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活,pH

9、對酶活性的影響,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)的進行。,酶的特性小結(jié),酶的高效性,酶的專一性,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催化劑的107 1013倍,酶的作用條件較溫和,需要適宜的溫度和pH,高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性 的影響其本質(zhì)相同嗎？,不同，過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(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)。,影響酶促反應(yīng)的因素常有： 溫度 PH值 酶的濃度 底物濃度 抑制劑 激活劑,課堂練習(xí)：,1.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

10、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 2.胃蛋白酶在進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,C,A,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，下列表述中錯誤的一項是（ ） A.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物 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.一旦離開活細胞，酶就失去催化能力,C,D,5.加酶洗衣粉中