降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件

1、2021/6/161第第1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶2021/6/1622021/6/163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(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。是胃內(nèi)的化學(xué)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)？2021/6/164 細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱細(xì)胞著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱細(xì)胞代謝。代謝。細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝2021/6/165葉綠體葉綠體：CO2+H2O （CH

2、2O) +O2光能光能 酶酶線粒體線粒體: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量氧氣氧氣酶酶核糖體核糖體： 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶脫水縮合脫水縮合2021/6/166強(qiáng)氧化性，不穩(wěn)定，易分解。強(qiáng)氧化性，不穩(wěn)定，易分解。H2O2H2O + O2 新鮮酵母菌液含有過氧化氫酶。新鮮酵母菌液含有過氧化氫酶。2021/6/167 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：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 +

3、 O2 2Fe3+過氧化氫酶過氧化氫酶2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2檢驗(yàn)方法？檢驗(yàn)方法？帶火星的木條帶火星的木條2021/6/1681、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2021/6/169實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟試管編號(hào)試管編號(hào)1 12 23 34 4第一步第一步每支試管加每支試管加2ml2ml過氧化氫溶液過氧化氫溶液第二步第二步不處不處理理9090水浴水浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴入2 2滴滴肝臟研磨肝臟研磨液液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論1min1

4、min分鐘后，將分鐘后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放在點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放在液面的上方液面的上方2021/6/16101）與）與1號(hào)試管相比，號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？了什么？2號(hào)試管，號(hào)試管，加熱加熱能促進(jìn)能促進(jìn)H2O2的分解的分解,提高反應(yīng)速率；提高反應(yīng)速率；2） 3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？么？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(hào)試管和號(hào)試管和4號(hào)試管相比，號(hào)試管相比，4號(hào)試

5、管中的反應(yīng)速率快號(hào)試管中的反應(yīng)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(duì)現(xiàn)象的分析試一試對(duì)現(xiàn)象的分析2021/6/1611問題質(zhì)疑：?jiǎn)栴}質(zhì)疑：1 1、與、與1 1號(hào)試管相比，為什么號(hào)試管相比，為什么2 2號(hào)試管加熱后過氧化氫就號(hào)試管加熱后過氧化氫就能分解？能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱使反應(yīng)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)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(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活活躍狀態(tài)躍狀態(tài)所需要的所需要的能量能

6、量稱為稱為2021/6/1612降低降低了了化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)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(hào)號(hào)試管的相同嗎？試管的相同嗎？2021/6/1613與無(wú)機(jī)催化劑相比較，與無(wú)機(jī)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。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%20%的肝臟的肝臟研磨液研磨液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液溶液 過氧化氫酶過氧化氫酶 Fe Fe3+3+所含酶相對(duì)數(shù)所含酶相

7、對(duì)數(shù)量：量：1 1FeFe3+3+的相對(duì)的相對(duì)數(shù)量：數(shù)量：2525萬(wàn)萬(wàn)3 3號(hào)試管加號(hào)試管加FeClFeCl3 3溶液溶液4 4號(hào)管加號(hào)管加新鮮肝臟研新鮮肝臟研磨液磨液氣泡：氣泡：較多較多氣泡：氣泡：大量大量衛(wèi)生香：衛(wèi)生香：不猛不猛烈烈衛(wèi)生香衛(wèi)生香：猛：猛烈烈酶具有高效性酶具有高效性2021/6/16141 1 各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：各條件使反應(yīng)加快的本質(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(xué)反應(yīng)的活化能化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能2021/6/16152、現(xiàn)象解釋：、現(xiàn)象解釋：2021/6/1616一、一、

8、 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(diǎn)各是什么？切赫和奧特曼的觀點(diǎn)各是什么？2021/6/16172021/6/1618酶 來源來源 功能功能化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞活細(xì)胞催化性催化性降低化學(xué)反應(yīng)降低化學(xué)反應(yīng)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)：酶的本質(zhì)： 酶是酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有催化催化作用的有機(jī)作用的有機(jī)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

9、具有催化功能。催化功能。2021/6/1619( 錯(cuò)錯(cuò) )( 錯(cuò)錯(cuò) )( 錯(cuò)錯(cuò) )( 錯(cuò)錯(cuò) )( 對(duì)對(duì) )( 對(duì)對(duì) )( 對(duì)對(duì) )2021/6/1620能水解能水解脂肪酶脂肪酶的酶是的酶是A、淀粉酶淀粉酶 B、蛋白酶蛋白酶 C、脂肪酶脂肪酶 D、麥芽糖酶麥芽糖酶2021/6/1621步驟步驟試管編號(hào)試管編號(hào) 說明說明1 12 23 34 4 一一二二 觀觀察察結(jié)論結(jié)論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(fù)燃不復(fù)燃 不復(fù)燃不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃復(fù)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

10、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應(yīng)條件反應(yīng)條件自變量自變量因變量因變量無(wú)關(guān)變量無(wú)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(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：2021/6/1622控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn)：自變量：實(shí)驗(yàn)中自變量：實(shí)驗(yàn)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(wú)關(guān)變量：無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一 些些 ，對(duì)，對(duì) 造成影響造成影響

11、。人為控制改變?nèi)藶榭刂聘淖冏宰兞孔宰兞繉?shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果可變因素可變因素2021/6/16232021/6/1624二、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(shí)上，酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的事實(shí)上，酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的10107 710101313倍。倍。2021/6/1625 無(wú)機(jī)催化劑無(wú)機(jī)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(jìn)牙縫

12、里的，可塞進(jìn)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)。酶具有專一性酶具有專一性2021/6/1626酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物-酶結(jié)合）酶結(jié)合）2021/6/1627生物體內(nèi)酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為生物體內(nèi)酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率稱為 酶活性酶活性 2021/6/1628實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究溫度對(duì)酶活性影響實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)酶活性影響實(shí)驗(yàn)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(yīng)溫度淀粉酶溶液混合一段時(shí)間，淀粉和相應(yīng)溫度淀粉酶溶液混合一段時(shí)間，其

13、它因素一致，滴加碘液，檢測(cè)是否出現(xiàn)藍(lán)其它因素一致，滴加碘液，檢測(cè)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺，即達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｉ八{(lán)色的深淺，即達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?021/6/1629序序號(hào)號(hào)項(xiàng)項(xiàng)目目試管試管1 12 23 31 1淀粉溶液淀粉溶液 1ml1ml2ml2ml1ml1ml2 2淀粉酶淀粉酶1ml1ml1ml1ml1ml1ml3 3溫度溫度60 60 沸水沸水冰水冰水4 4碘液碘液1 12 2滴滴1 12 2滴滴1 12 2滴滴5 5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以上設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)錯(cuò)誤以上設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)錯(cuò)誤: :一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則; ;二是試劑加入的順序錯(cuò)誤二是試劑

14、加入的順序錯(cuò)誤2 2、3 3步應(yīng)互換。步應(yīng)互換。 以上設(shè)計(jì)是否有錯(cuò)誤？以上設(shè)計(jì)是否有錯(cuò)誤？2021/6/16301 1號(hào)試管號(hào)試管淀粉溶液淀粉溶液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2 2號(hào)試管號(hào)試管3 3號(hào)試管號(hào)試管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液藍(lán)色藍(lán)色保持保持00冰水中冰水中約約5min5min加熱至加熱至100100，約約5min5min加熱至加熱至6060，約約5min5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色藍(lán)色探究

15、溫度對(duì)淀粉酶活性的影響探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響2021/6/16313 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(shí)溫度低于最適溫度時(shí)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(shí)溫度高于最適溫度時(shí)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(shí)：最適溫度時(shí)：酶活性最高酶活性最高動(dòng)物動(dòng)物: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：60oC2021/6/1632pH

16、低于最適低于最適pH時(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(shí)：時(shí)：酶活性最高酶活性最高動(dòng)物動(dòng)物: :6.56.5 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。2021/6/1633 通過以上實(shí)驗(yàn)可以知道，酶在最適溫度下，通過以上實(shí)驗(yàn)可以知道，酶在最適溫度下，活性最高。活性最高。 那么那么PHPH值不同，對(duì)酶的活性有沒有影響呢？值不同，對(duì)酶的活性有沒有影響呢？你你要?jiǎng)幽X筋了！要?jiǎng)幽X筋了！設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來探究設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來探究

17、pHpH會(huì)影響酶的催化會(huì)影響酶的催化效率（活性）？效率（活性）？2021/6/1634實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究探究PHPH值對(duì)酶活性影響實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)思路值對(duì)酶活性影響實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)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(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。即達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。操縱自變量，控制無(wú)關(guān)變量。操縱自變量，控制無(wú)關(guān)變量。檢測(cè)因變量，表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。檢測(cè)因變量，表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2021/6/16351 1號(hào)試管號(hào)試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2 2號(hào)試管號(hào)試管3 3號(hào)試管號(hào)試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2 2滴，振蕩滴，振蕩23min23min試管各加入試管各加入2mL2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2將帶