《降低化學反應(yīng)活化能的酶》

1、1第第5章第章第1節(jié)節(jié) 降低化學反應(yīng)活化能的酶降低化學反應(yīng)活化能的酶必修一必修一主講人：連品主講人：連品231.這個實驗要解決什么問題？這個實驗要解決什么問題？斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？是什么物質(zhì)使肉塊消失了？4一些化學反應(yīng)的條件一些化學反應(yīng)的條件MnO2濃濃H2SO4CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O2KClO3 2KCl + 3O25一般化學反應(yīng)的條件一般化學反應(yīng)的條件 FeBr2BrHBr水浴水?。?）高溫（）高溫（2）高壓）高壓（3）強酸（）強酸（4）強堿（）強堿（5）催化劑）催化劑 在化

2、學反應(yīng)里在化學反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學反能改變其它物質(zhì)的化學反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應(yīng)前應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化后都沒有變化的物質(zhì)叫做的物質(zhì)叫做 。催化劑只是改變反應(yīng)速率催化劑只是改變反應(yīng)速率,并不改變化學平衡并不改變化學平衡催化劑催化劑6細胞內(nèi)外的環(huán)境細胞內(nèi)外的環(huán)境是很溫和的是很溫和的1.1.常溫常溫2.2.常壓常壓3.3.水溶液環(huán)境水溶液環(huán)境4.pH4.pH接近中性接近中性細胞內(nèi)會發(fā)生一系列的化學反應(yīng)，這些化細胞內(nèi)會發(fā)生一系列的化學反應(yīng)，這些化學反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？學反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？ 在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學反應(yīng)，應(yīng)該有適在這種環(huán)境

3、狀態(tài)下發(fā)生的化學反應(yīng)，應(yīng)該有適合的生物催化劑合的生物催化劑 酶酶7一一. 酶的作用酶的作用細胞代謝：細胞代謝：細胞每時每刻都進行著許多化學反應(yīng)。細胞每時每刻都進行著許多化學反應(yīng)。 分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。的活躍狀態(tài)所需要的能量。8常態(tài)：常叫基態(tài)，微觀粒子處于能量最低的狀態(tài)。常態(tài)：常叫基態(tài)，微觀粒子處于能量最低的狀態(tài)。當原子處于基態(tài)時，電子處于離核最近的軌道上，當原子處于基態(tài)時，電子處于離核最近的軌道上，此時原子處于穩(wěn)定狀態(tài)。此時原子處于穩(wěn)定狀態(tài)?；钴S狀態(tài)就是激發(fā)態(tài)?；钴S狀態(tài)就是激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)：微觀粒子其內(nèi)部能量高于基態(tài)能量時所激發(fā)態(tài)：

4、微觀粒子其內(nèi)部能量高于基態(tài)能量時所處的能量狀態(tài)。當原子獲得能量的時候，便由基處的能量狀態(tài)。當原子獲得能量的時候，便由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。9101112肝臟研磨液肝臟研磨液比較過氧化氫在不同條件下的分解比較過氧化氫在不同條件下的分解1314 催化劑可以降低化學反應(yīng)的活化能，而催化劑可以降低化學反應(yīng)的活化能，而且與無機催化劑相比較，生物催化劑酶有突且與無機催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性出的優(yōu)越性酶降低活化能的作用更顯著，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。因而催化效率更高。 1518221895（法國）（法國）微生物學家微生物學家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)通過顯微鏡觀察發(fā)

5、現(xiàn)發(fā)酵的過程中有酵母菌酵的過程中有酵母菌結(jié)論：沒有活細胞糖類結(jié)論：沒有活細胞糖類不可能變成酒精不可能變成酒精18031873（德國）（德國）化學家化學家通過對化學變化的研究認通過對化學變化的研究認為糖類變成酒精就是一個為糖類變成酒精就是一個化學反應(yīng)化學反應(yīng)結(jié)論結(jié)論: 在這個變化過程中，在這個變化過程中，只有細胞死之后放出了某只有細胞死之后放出了某些物質(zhì)起了作用些物質(zhì)起了作用對比對比酶本質(zhì)的探索酶本質(zhì)的探索16結(jié)論：結(jié)論：人物人物巴斯德巴斯德李比希李比希合理性合理性 認為發(fā)酵與活細認為發(fā)酵與活細胞有關(guān)胞有關(guān)引起發(fā)酵的是細胞引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)中的某些物質(zhì)局限性局限性 發(fā)酵是整個細胞發(fā)酵是

6、整個細胞而不是細胞中的而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作某些物質(zhì)在起作用用這些物質(zhì)只有在酵這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用后才能發(fā)揮作用17 畢希納的實驗說明，酵母細胞中的某些物質(zhì)畢希納的實驗說明，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。活酵母細胞中一樣。酵母細胞研磨酵母細胞研磨加水攪拌加水攪拌加壓過濾加壓過濾含酵母細胞的提取液含酵母細胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖過程過程：現(xiàn)象現(xiàn)象：冒出氣泡：冒出氣泡181836年法國科學家施旺提取胃液實驗?zāi)攴▏茖W家施旺提取胃液實驗1926年美國科學家

7、薩姆納年美國科學家薩姆納從刀豆中提取脲酶實驗從刀豆中提取脲酶實驗20C80th美國科學家切赫和奧特曼美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也有催化功能也有催化功能關(guān)于酶本質(zhì)的探究關(guān)于酶本質(zhì)的探究19酶的化學成分酶的化學成分 酶的來源酶的來源 酶的功能酶的功能酶是一類生物催化劑酶是一類生物催化劑蛋白質(zhì)是酶嗎？蛋白質(zhì)是酶嗎？大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNARNA。二二、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì)什么是酶？什么是酶？20一、酶在細胞代謝中的作用一、酶在細胞代謝中的作用1、細胞代謝、細胞代謝 （1）場所：）場所： 內(nèi)。內(nèi)。 （2）實質(zhì)：各種）實質(zhì)：各種 的總稱。的總稱。 （

8、3）意義：細胞生命活動的）意義：細胞生命活動的 。212、實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解、實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解（1）實驗原理：水浴加熱、）實驗原理：水浴加熱、FeCl3溶液中的溶液中的 以及肝臟研磨以及肝臟研磨液中的液中的 均可影響均可影響H2O2分解為分解為H2O和和O2的速率。的速率。 （2）實驗過程和現(xiàn)象記錄）實驗過程和現(xiàn)象記錄試管編號加入物質(zhì)處理現(xiàn)象12mLH2O2溶液不處理22mLH2O2溶液有氣泡產(chǎn)生32mLH2O2溶液加2滴FeCl3有氣泡產(chǎn)生42mLH2O2溶液加2滴肝臟研磨液（3 3）實驗結(jié)論：酶在）實驗結(jié)論：酶在 下，可以高效地完成對化學反應(yīng)的催化。下

9、，可以高效地完成對化學反應(yīng)的催化。3 3、酶的作用原理、酶的作用原理22 二、酶的本質(zhì)二、酶的本質(zhì)1、探索歷程、探索歷程巴斯德之前：發(fā)酵是純化學過程，與生命活動無關(guān)。巴斯德之前：發(fā)酵是純化學過程，與生命活動無關(guān)。 巴斯德（法國）提出：只有酵母巴斯德（法國）提出：只有酵母 才能進行發(fā)酵才能進行發(fā)酵 爭論爭論 李比希（德國）認為：李比希（德國）認為： 物質(zhì)才會引物質(zhì)才會引 起發(fā)酵起發(fā)酵畢希納（德國）：獲得不含酵母細胞的提取液，但未能分離鑒定出酶畢希納（德國）：獲得不含酵母細胞的提取液，但未能分離鑒定出酶薩姆納（美國）：用丙酮提取出了刀豆種子中的薩姆納（美國）：用丙酮提取出了刀豆種子中的 ， 并證明

10、了并證明了 （后來，科學家證明許多酶都是蛋白質(zhì)）（后來，科學家證明許多酶都是蛋白質(zhì)）切赫和奧特曼（美國）：發(fā)現(xiàn)切赫和奧特曼（美國）：發(fā)現(xiàn) 也具有生物催化功能也具有生物催化功能232 2、酶的含義、酶的含義（1 1）合成場所：）合成場所： 。 （2 2）化學本質(zhì)：具有）化學本質(zhì)：具有 ，絕大，絕大多數(shù)是多數(shù)是 ，極少數(shù)，極少數(shù)是是 。241、下列關(guān)于活化能的敘述不正確的是、下列關(guān)于活化能的敘述不正確的是 （ ）A.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量B.無機催化劑、加熱都可以降低化學反應(yīng)的活化能無機催化劑、加熱都可以降低化學

11、反應(yīng)的活化能C.酶可以降低化學反應(yīng)的活化能酶可以降低化學反應(yīng)的活化能D.同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著252 2、在比較過氧化氫酶和、在比較過氧化氫酶和FeFe3+3+催化催化H H2 2O O2 2分解的實驗中，對實驗結(jié)果分析分解的實驗中，對實驗結(jié)果分析正確的是正確的是 （ ）A.A.在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫的分解速率更快，是因為質(zhì)量分在過氧化氫酶的作用下，過氧化氫的分解速率更快，是因為質(zhì)量分數(shù)為數(shù)為20%20%的肝臟研磨液的濃度高于質(zhì)量分數(shù)為的肝臟研磨液的濃度高于質(zhì)量分數(shù)為3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液溶液

12、B.B.質(zhì)量分數(shù)為質(zhì)量分數(shù)為3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液催化過氧化氫分解速率慢是因為其分子溶液催化過氧化氫分解速率慢是因為其分子物質(zhì)的量濃度過高，影響了其活性的正常發(fā)揮物質(zhì)的量濃度過高，影響了其活性的正常發(fā)揮C.C.肝臟研磨液催化過氧化氫分解速率快，是因為酶的催化效率比一般肝臟研磨液催化過氧化氫分解速率快，是因為酶的催化效率比一般無機催化劑催化率高無機催化劑催化率高D. D. 如果將如果將4 4支試管都放在支試管都放在90 90 水浴中，第水浴中，第4 4支試管（加肝臟研磨液的支試管（加肝臟研磨液的試管）反應(yīng)速率仍為最快試管）反應(yīng)速率仍為最快262、下列各圖中，、下列各圖中，表示有酶催化的反應(yīng)曲線表示有酶催化的反應(yīng)曲線, 表示沒有酶催化的反表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖解是表示酶降低的活化能。正確的圖解是 （ ）反應(yīng)過程能量0E反應(yīng)過程能量0E反應(yīng)過程能量0E反應(yīng)過程能量0EABCD274、根據(jù)下列探究不同物質(zhì)對、根據(jù)下列探究不同物質(zhì)對H2O2分解速率影響的系列實驗，回答有關(guān)問分解速率影響的系列實驗，回答有關(guān)問題。題。（1）將實驗）將實驗的實驗現(xiàn)象填寫在表中相應(yīng)位置。的實驗現(xiàn)象填寫在表中相應(yīng)位置。（2 2）在實驗）在實驗的浸出液中，對此實驗起作用的物質(zhì)名稱叫的浸出液中，對此實驗起作用的物質(zhì)名稱叫 ，