降低化學反應活化能的酶課件

1、第第1節(jié)節(jié) 降低化學反應活化能的酶降低化學反應活化能的酶排除物理性消化排除物理性消化2 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？是胃內(nèi)的化學物質(zhì)將肉塊分解了。是胃內(nèi)的化學物質(zhì)將肉塊分解了。3 3、胃內(nèi)起催化消化作用的物質(zhì)主要是什么？、胃內(nèi)起催化消化作用的物質(zhì)主要是什么？1 1、為什么將肉塊放入金屬籠內(nèi)？、為什么將肉塊放入金屬籠內(nèi)？ 實驗實驗：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2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 22 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 22 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O

2、2 2Fe3+過氧化氫酶過氧化氫酶2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2檢驗方法？檢驗方法？帶火星的衛(wèi)生香帶火星的衛(wèi)生香1、為什么要選用、為什么要選用新鮮的新鮮的肝臟？肝臟？2、為什么要將肝臟制成、為什么要將肝臟制成研磨液研磨液？想一想想一想2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復燃不復燃 不復燃不復燃變亮變亮復燃復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反

3、應條件反應條件自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量變量變量 H H2 2OO2 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生帶火星的木條帶火星的木條對照實驗對照實驗對照組對照組實驗組實驗組實驗步驟：實驗步驟：控制變量與對照實驗：控制變量與對照實驗：自變量：實驗中自變量：實驗中 的變量。的變量。因變量：隨因變量：隨 而變化的變量。而變化的變量。無關(guān)變量：無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一除自變量外，實驗過程中可能還會存在一 些些 ，對，對 造成影響造成影響。實驗設(shè)計的基本原則：對照性原則；單因子變量原則；實驗設(shè)計的基本原則：對照性原則；單因子變量原則； 等量性原則；科學性原則等量

4、性原則；科學性原則對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。的實驗叫做對照實驗。對照實驗一般要設(shè)置對照組與實驗組。對照實驗一般要設(shè)置對照組與實驗組。 人為控制改變?nèi)藶榭刂聘淖冏宰兞孔宰兞繉嶒灲Y(jié)果實驗結(jié)果可變因素可變因素1）與）與1號試管相比，號試管相比，2號試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明號試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？了什么？2號試管，號試管，加熱加熱能促進能促進H2O2的分解的分解,提高反應速率；提高反應速率；2） 3、4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？么

5、？FeCl3中的中的Fe3+ 和新鮮肝臟中的和新鮮肝臟中的過氧化氫酶過氧化氫酶都能加快過氧化都能加快過氧化氫分解的速率，氫分解的速率，3）3號試管和號試管和4號試管相比，號試管相比，4號試管中的反應速率快號試管中的反應速率快,這說這說明了什么？明了什么？過氧化氫酶比過氧化氫酶比Fe3+ 的催化效率的催化效率高高得多，得多，試一試對現(xiàn)象的分析試一試對現(xiàn)象的分析問題質(zhì)疑：問題質(zhì)疑：1 1、與、與1 1號試管相比，為什么號試管相比，為什么2 2號試管加熱后過氧化氫就號試管加熱后過氧化氫就能分解？能分解？加熱使反應加快的本質(zhì)：加熱使反應加快的本質(zhì)：使使過氧化氫過氧化氫分子得到能量，分子得到能量，從常態(tài)

6、轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。 分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活活躍狀態(tài)躍狀態(tài)所需要的所需要的能量能量稱為稱為降低降低了了化學反應的化學反應的活化能活化能 FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和肝臟研磨液的和肝臟研磨液的過氧化氫過氧化氫酶酶都能加快過氧化氫分解，原因與都能加快過氧化氫分解，原因與2 2號號試管的相同嗎？試管的相同嗎？與無機催化劑相比較，與無機催化劑相比較，酶降低活化能的作酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高用更顯著，因而催化效率更高。酶具有高效性酶具有高效性各條件使反應加快的本質(zhì)：各條件使反應加快的本

7、質(zhì)：加熱加熱： FeFe3+3+：酶酶：提高提高分子的能量分子的能量降低降低化學反應的活化能化學反應的活化能更顯著更顯著地降低化學反應的活化能地降低化學反應的活化能2、現(xiàn)象解釋：、現(xiàn)象解釋：一、一、 酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)閱讀教材閱讀教材P P81818282,“,“關(guān)于酶本質(zhì)的探索關(guān)于酶本質(zhì)的探索”思考：思考：巴斯德、李畢希、畢希納、薩姆納、巴斯德、李畢希、畢希納、薩姆納、切赫和奧特曼的觀點各是什么？切赫和奧特曼的觀點各是什么？酶 來源來源 功能功能化學本質(zhì)化學本質(zhì)活細胞活細胞催化性催化性降低化學反應降低化學反應活化能活化能大部分是蛋白質(zhì)，大部分是蛋白質(zhì)，少部分是少部分是RNARNA酶的本質(zhì)：酶的

8、本質(zhì)： 酶是酶是活細胞活細胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有催化催化作用的有機作用的有機物，其中絕物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)少數(shù)RNARNA也具有也具有催化功能。催化功能。合成原料？合成原料？二、酶的特性二、酶的特性超效加酶超效加酶1.1.酶具有高效性酶具有高效性事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的10107 710101313倍。倍。酶酶高效性高效性的曲線的曲線 （1 1）催化劑可）催化劑可加快化學反應速率加快化學反應速率，與無機催化，與無機催化 劑相比，酶的催化效率更高。劑相比，酶的催化效率更高。 （2 2）酶只能縮短達到化學反應平衡所需時間）

9、酶只能縮短達到化學反應平衡所需時間, , 不改變化學反應的平衡點。不改變化學反應的平衡點。 （3 3）酶只能催化已存在的化學反應。）酶只能催化已存在的化學反應。 無機催化劑無機催化劑既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。催化脂肪、淀粉水解。 蛋白酶蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脂肪、淀粉等的水解。 口腔里有口腔里有唾液淀粉酶唾液淀粉酶，可塞進牙縫里的，可塞進牙縫里的肉肉絲絲兩天后還沒被消化。兩天后還沒被消化。 由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。酶具有專一性酶具

10、有專一性酶催化反應的機制（底物酶催化反應的機制（底物-酶結(jié)合）酶結(jié)合）2、酶具有專一性、酶具有專一性有有無無無無有有實驗：酶具有專一性實驗：酶具有專一性酶A未加酶 （酶B）2、酶具有專一性、酶具有專一性底物A濃度反應速率3 3、酶的作用條件較溫和、酶的作用條件較溫和t/mmol. s/mmol. s-1 -1最適溫度最適溫度酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖溫度低于最適溫度時溫度低于最適溫度時酶活性隨著溫度的升高酶活性隨著溫度的升高而上升而上升溫度高于最適溫度時溫度高于最適溫度時酶活性隨著溫度的升酶活性隨著溫度的升高而下降高而下降最適溫度時：最適溫度時：酶活性最高酶活性最高動物動物:

11、3540oC；植物植物:4050oC之間；之間；微生物最適溫度差別很大微生物最適溫度差別很大有些人工酶：有些人工酶：60oC實驗：實驗：探究溫度對酶活性影響實驗探究溫度對酶活性影響實驗一系列溫度梯度分別處理淀粉和淀粉酶溶液，一系列溫度梯度分別處理淀粉和淀粉酶溶液，淀粉和相應溫度淀粉酶溶液混合一段時間，淀粉和相應溫度淀粉酶溶液混合一段時間，其它因素一致，滴加碘液，檢測是否出現(xiàn)藍其它因素一致，滴加碘液，檢測是否出現(xiàn)藍色及藍色的深淺，即達到實驗目的。色及藍色的深淺，即達到實驗目的。操縱自變量，控制無關(guān)變量。操縱自變量，控制無關(guān)變量。檢測因變量，表達實驗結(jié)果。檢測因變量，表達實驗結(jié)果。（2 2）實驗設(shè)

12、計程度）實驗設(shè)計程度取取淀粉、淀粉酶淀粉、淀粉酶分別放入試管分別放入試管 各自在所控制的溫度各自在所控制的溫度下處理一段時間下處理一段時間 淀粉與相應溫度的淀粉酶混合淀粉與相應溫度的淀粉酶混合 在在各自所控制的溫度下保溫一段時間各自所控制的溫度下保溫一段時間 滴加滴加碘液碘液，觀察，觀察顏色變化顏色變化 注意：實驗程序中注意：實驗程序中2 2、3 3步一定不能顛倒步一定不能顛倒pH低于最適低于最適pH時時酶活性隨著酶活性隨著pH的升高而的升高而上升上升pH高于最適高于最適pH時時酶活性隨著酶活性隨著pH的升高的升高而下降而下降最適最適pH時：時：酶活性最高酶活性最高動物動物: :6.56.5

13、8.08.0例外，胃蛋白酶例外，胃蛋白酶的最適的最適pH:pH:1.51.5植物植物:4.54.5 6.56.5。實驗實驗探究探究PHPH值對酶活性影響實驗的實驗思路值對酶活性影響實驗的實驗思路一系列一系列PHPH梯度的溶液分別處理梯度的溶液分別處理H2O2酶，用酶，用不同不同PHPH值處理的值處理的H2O2酶催化酶催化H2O2分解，分解，其它因素一致，觀察氣泡的產(chǎn)生量及衛(wèi)生其它因素一致，觀察氣泡的產(chǎn)生量及衛(wèi)生香的助燃情況香的助燃情況，即達到實驗目的。即達到實驗目的。操縱自變量，控制無關(guān)變量。操縱自變量，控制無關(guān)變量。檢測因變量，表達實驗結(jié)果。檢測因變量，表達實驗結(jié)果。pH對酶活性的影響對酶活

14、性的影響 實驗程序?qū)嶒灣绦蜃⒁猓簩嶒灣绦蛑凶⒁猓簩嶒灣绦蛑?、3步一定不能顛倒步一定不能顛倒實驗探究出影響酶活性的條件實驗探究出影響酶活性的條件 a.a.材料的確定：材料的確定：過氧化氫不適合做研究溫度對酶活性的影過氧化氫不適合做研究溫度對酶活性的影響的實驗，是由于溫度能影響過氧化氫分解反應的速度。響的實驗，是由于溫度能影響過氧化氫分解反應的速度。研究溫度對酶活性影響的實驗時不宜選用斐林試劑，因為研究溫度對酶活性影響的實驗時不宜選用斐林試劑，因為斐林試劑的使用需要加熱，而加熱會改變酶的活性。斐林試劑的使用需要加熱，而加熱會改變酶的活性。b.b.實驗原理：實驗原理：用淀粉和淀粉酶做實驗時，可利用

15、加碘液后用淀粉和淀粉酶做實驗時，可利用加碘液后看溶液是否變藍來判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的看溶液是否變藍來判斷淀粉是否水解，從而了解淀粉酶的活性；用過氧化氫酶做實驗時，活性；用過氧化氫酶做實驗時， 可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速度來判斷酶的活性。和速度來判斷酶的活性。c.c.變量的確定：變量的確定：本實驗的自變量是溫度或本實驗的自變量是溫度或pHpH，因變量是，因變量是酶的活性。溫度的控制可用冰塊降溫或水浴加熱，用溫度酶的活性。溫度的控制可用冰塊降溫或水浴加熱，用溫度計隨時測量；計隨時測量；pHpH的控制可加入強酸或強堿，用的控制可加入強酸或強堿，用pHpH試紙進試紙進行測

16、量。行測量。d.d.對照組的設(shè)置：對照組的設(shè)置：應將溫度或應將溫度或pHpH調(diào)到該酶最適溫調(diào)到該酶最適溫度或度或pHpH水平上，其他條件與實驗組相同。驗證酶水平上，其他條件與實驗組相同。驗證酶活性受溫度和酸堿度影響時，要先達到相應的環(huán)境活性受溫度和酸堿度影響時，要先達到相應的環(huán)境后，再讓酶與反應物相遇。后，再讓酶與反應物相遇。e.e.實驗組的設(shè)置：實驗組的設(shè)置：探究探究pHpH對酶活性的影響，實驗對酶活性的影響，實驗組至少要設(shè)置組至少要設(shè)置2 2組，一組組，一組pHpH明顯高于對照組，一明顯高于對照組，一組組pHpH明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均

17、相同。探究溫度對酶活性的影響，實驗組至少要均相同。探究溫度對酶活性的影響，實驗組至少要設(shè)置設(shè)置2 2組，一組溫度明顯高于對照組，一組溫度明組，一組溫度明顯高于對照組，一組溫度明顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均相同。顯低于對照組，其他條件實驗組和對照組均相同。 1、在溫度對酶活性影響的實驗中，為什么要、在溫度對酶活性影響的實驗中，為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？ 防止在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，防止在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，從而失去對照作用，影響實驗效果。從而失去對照作用，影響實驗效果。問題討論問題討論 2、pH對酶活性影響

18、的實驗中，能不能先加對酶活性影響的實驗中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧化鈉、鹽酸？為什么？化鈉、鹽酸？為什么？ 不能，這樣可能在改變?nèi)芤翰荒埽@樣可能在改變?nèi)芤簆H之前淀之前淀粉酶已將淀粉水解，從而影響實驗效果。粉酶已將淀粉水解，從而影響實驗效果。酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖最適溫度最適溫度t/mmol. s/mmol. s-1 -1酶活性受酶活性受pH值影響示意圖值影響示意圖低溫、高溫、過酸、過堿對酶活性的影響低溫、高溫、過酸、過堿對酶活性的影響一樣的嗎？一樣的嗎？抑制抑制失活失活失活失活失活失活影響酶促反應速率的因素

19、？1.1.溫度、溫度、pHpH2.2.底物濃度底物濃度 酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著底物濃酶量一定的條件下，在一定范圍內(nèi)隨著底物濃度的增加，反應速率也增加，但達到一定濃度后不度的增加，反應速率也增加，但達到一定濃度后不再增加，原因是受到再增加，原因是受到酶數(shù)量的限制酶數(shù)量的限制。 3.3.酶濃度酶濃度 在底物充足、其他條件適宜且固定的條在底物充足、其他條件適宜且固定的條件下，件下，酶促反應速率與酶濃度成正相關(guān)。酶促反應速率與酶濃度成正相關(guān)。 1.1.下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是下列關(guān)于酶的敘述中，正確的是 （ ） A.A.人體中酶的活性受溫度、人體中酶的活性受溫度、pHpH的影響，并只能

20、的影響，并只能 在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用在人體的內(nèi)環(huán)境中起作用 B.B.酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和 高爾基體的加工等幾個階段高爾基體的加工等幾個階段 C.C.與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和 葉綠體基質(zhì)中葉綠體基質(zhì)中 D.D.酶均是由腺細胞合成的酶均是由腺細胞合成的, ,具有高效性、專一性具有高效性、專一性 例題精選例題精選2 2、（、（20092009遼寧、寧夏卷）遼寧、寧夏卷）下圖表示酶活性與溫度的下圖表示酶活性與溫度的關(guān)系。下列敘述正確的是關(guān)系。下列敘述正確的是 A A當反應溫度由當反應溫度由t2

21、t2調(diào)到最適溫度時，酶活性下降調(diào)到最適溫度時，酶活性下降 B B當反應溫度由當反應溫度由t1t1調(diào)到最適溫度時，酶活性上升調(diào)到最適溫度時，酶活性上升 C C酶活性在酶活性在t2t2時比時比t1t1高，故高，故t2t2時更適合酶的保存時更適合酶的保存 D D酶活性在酶活性在t1t1時比時比t2t2低，表明低，表明t1t1時酶的空間結(jié)構(gòu)破時酶的空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴重壞更嚴重 例題精選例題精選3 3、下圖表示在不同條件下，酶促反應的速率變化、下圖表示在不同條件下，酶促反應的速率變化 曲線，下列說法中曲線，下列說法中錯誤錯誤的是的是 （ ） 酶促反應的速率可用底物消失所需的時間酶促反應的速率可用底物消失所

22、需的時間 （或產(chǎn)物生成的（或產(chǎn)物生成的 速率）來表示速率）來表示B.B.和和相比較，酶促反應速率不同，這是相比較，酶促反應速率不同，這是 因為它們的酶濃度和溫度不同因為它們的酶濃度和溫度不同C. ABC. AB段影響酶促反應速率的主要限制因子是底物段影響酶促反應速率的主要限制因子是底物 濃度濃度D. D. 若想探究不同溫度對酶活性的影響，若想探究不同溫度對酶活性的影響， 至少應設(shè)計至少應設(shè)計3 3種不同的溫度種不同的溫度 例題精選例題精選4.4.下圖中的曲線是用過氧化氫作實驗材料，根據(jù)有下圖中的曲線是用過氧化氫作實驗材料，根據(jù)有關(guān)實驗結(jié)果繪制的。其中關(guān)實驗結(jié)果繪制的。其中能說明酶具有高效性能說

23、明酶具有高效性的是的是（考點：影響酶活性的外界因素）（考點：影響酶活性的外界因素）通常實驗驗證某種因素的作用時一般要遵循通常實驗驗證某種因素的作用時一般要遵循單一變量原則和對照原則。單一變量原則和對照原則。酶與疾病酶與疾病 人體內(nèi)的許多酶能促進體內(nèi)代謝活動的順利進行。人體內(nèi)的許多酶能促進體內(nèi)代謝活動的順利進行。如果遺傳因素或環(huán)境因素影響了酶的合成或活性，就如果遺傳因素或環(huán)境因素影響了酶的合成或活性，就會引起疾??；甚至危及生命。許多遺傳病的發(fā)生與酶會引起疾?。簧踔廖＜吧?。許多遺傳病的發(fā)生與酶缺陷有關(guān)。例如：白化病缺陷有關(guān)。例如：白化病 黑色素合成酶，黑色素合成酶，苯丙酮尿癥苯丙酮尿癥 苯丙氨酸羥化酶，導致苯丙氨苯丙氨酸羥化酶，導致苯丙氨酸代謝異常，產(chǎn)生對大腦有損害的苯丙酮酸，病人表酸代謝異常，產(chǎn)生對大腦有損害的苯丙酮酸，病人表現(xiàn)智力障礙?，F(xiàn)智力障礙。缺乏缺乏 1 1、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（后能得到氨基酸，這說明（ ） A.大多數(shù)酶是由活細胞產(chǎn)生的大多數(shù)酶是由活細胞產(chǎn)生的 B.大多數(shù)酶是生物催化劑大多數(shù)酶是生物催化劑 C.大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì) D.大多數(shù)酶的基本組成