降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,diy 完整版課件

1、第五章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的本質(zhì)和作用 一、酶的發(fā)現(xiàn)相關(guān)知識介紹：1、消化：在消化道內(nèi)將食物分解成為可以吸收的成分的過程。2、消化方式： 物理消化：咀嚼、舌的攪拌、腸胃蠕動等 化學(xué)消化：通過消化液中消化酶的作用，使食物中成分分解為可吸收的物質(zhì)。討論：1.斯巴蘭札尼的實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測？細(xì)胞代謝：活細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝（是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)）這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？常溫常態(tài)的狀態(tài)下、有適合的生物催化劑酶二、酶在細(xì)胞代謝中的作用雙氧水 細(xì)胞代謝過程中會產(chǎn)生過氧化氫，過氧化氫對細(xì)胞具有毒害作用

2、，細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制是什么？實(shí)驗(yàn)：比較H2O2在不同條件下的分解1、原理：20%的新鮮肝臟研磨液3.5%的FeCl3溶液1滴1滴所含過氧化氫酶的相對數(shù)量：1Fe3+的相對數(shù)量：25萬2H2O2 2H2O+O2新鮮肝臟細(xì)胞中含較多的H2O2酶1.常溫 2.加熱（90 ） 3.FeCl3 4.加肝液注意問題：1、H2O2：2mL；FeCl3、肝液：2滴 2、滴管不能混用 3、觀察現(xiàn)象：釋放氣泡速率和帶火星衛(wèi)生香的復(fù)燃情況2、方法步驟：肝臟研磨液 滴入2滴3434氯化鐵溶液 滴入2滴3%H2O22ml實(shí)驗(yàn)： 比較H2O2在不同條件下的分解比較H2O2在不同條件下的分解說明1234H2O23%3%3%3%

3、劑量2ml2ml2ml2ml反應(yīng)條件常態(tài)90水浴 30%FeCl3新鮮肝臟研磨液2滴2滴氣泡余燼衛(wèi)生香實(shí) 驗(yàn) 組無關(guān)變量對照組自變量因變量 不明顯 較 少 較 多 很 多 復(fù)燃 劇烈燃燒討論:1.與1號試管相比,2號出現(xiàn)不同的現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明什么?2.在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎?為什么？3.3號和4號未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明什么?4.3號與4號相比,4號試管中的反應(yīng)速率快這說明什么?擴(kuò)充：提高化學(xué)反應(yīng)速率的途徑：(1) 用加熱或光照給反應(yīng)體系提供能量。(2) 使用催化劑。 那么，為什么使用催化劑可以提高反應(yīng)速率呢？ 酶與無機(jī)催化劑相比，具有哪些異同呢？活化能 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

4、容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能酶與無機(jī)催化劑催化的共同點(diǎn)都能降低反應(yīng)的活化能，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行只改變反應(yīng)速率，自身不發(fā)生改變條 件無催化劑用膠狀鉑催化用過氧化氫酶催化活化能（kJ/mol）755429一些化學(xué)反應(yīng)的條件MnO2濃H2SO4CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O2KClO3 2KCl + 3O2乙醇醋酸乙酸乙酯一般化學(xué)反應(yīng)的條件 （1）高溫（2）高壓（3）強(qiáng)酸（4）強(qiáng)堿（5）催化劑細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境1.常溫2.常壓3.水溶液環(huán)境4.pH接近中性二、酶的本質(zhì)（一）探索 1857，巴斯德觀察到酵母細(xì)胞，認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，沒有細(xì)胞就不

5、可能完成發(fā)酵。 李比希則堅(jiān)持認(rèn)為發(fā)酵物質(zhì)只有細(xì)胞死亡并裂解釋放后才能起作用。 畢希納利用含酶酵母提取液成功對葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵，并將該物質(zhì)命名為釀酶。思考：從巴斯德研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點(diǎn)主要是什么？從李比希研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點(diǎn)主要是什么？巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？5.請給酶下一個(gè)較完整的定義。閱讀關(guān)于酶本質(zhì)的探究巴斯德 和 李比希 觀點(diǎn)的比較18221895（法國）微生物學(xué)家通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)酵的過程中有酵母菌結(jié)論：沒有活細(xì)胞糖類不可能變成酒精18031873（德國）化學(xué)家通過對化學(xué)

6、變化的研究認(rèn)為糖類變成酒精就是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)結(jié)論: 在這個(gè)變化過程中，只有細(xì)胞死之后放出了某些物質(zhì)起了作用對比結(jié)論：1.巴斯德是微生物學(xué)家，他主要強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的整體作用。2.李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。3.人物巴斯德李比希合理性認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)局限性發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢杓訅哼^濾不含酵母細(xì)胞的提取液加入葡萄糖過程：現(xiàn)象：冒出氣泡4.請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？畢希納的實(shí)驗(yàn)說明，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

7、作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。5.薩姆那歷時(shí)9年才證明酶是蛋白質(zhì),并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng).你認(rèn)為他成功的主要原因是什么?正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈的科學(xué)精神小結(jié)：關(guān) 于 酶 本 質(zhì) 的 探 索巴斯德以前：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(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的 物質(zhì)在起作用。李比希：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起作用。比希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞裂解后繼續(xù)起催化作用。就像在活酵母細(xì)胞中一樣。薩姆納：提取脲酶并確定其為蛋白質(zhì)。切赫、奧特曼：少數(shù)RNA也是酶。目前已有發(fā)現(xiàn)DNA具有催化活性的報(bào)道。酶的化學(xué)成分 酶

8、的來源 酶的功能酶是一類生物催化劑活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的是有機(jī)物。蛋白質(zhì)是酶嗎？一類大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。(二)、酶的本質(zhì)什么是酶？1. 同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶（ ） A、種類有差異，數(shù)量相同 B、種類有差異，數(shù)量不同 C、種類無差異，數(shù)量相同 D、種類無差異，數(shù)量不同B2.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（ ） A.細(xì)胞質(zhì) B. 線粒體 C.核糖體 D. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C課堂練習(xí):3.催化脂肪酶水解的酶是（ ）A、肽酶 B、蛋白酶 C.脂肪酶 D.淀粉酶4.圖中是一種酶促反應(yīng)P+Q R,曲線E表示在沒有酶時(shí)此反應(yīng)的過程。在t1時(shí)，將催化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混合物中。則表示此反

9、應(yīng)進(jìn)程的曲線是 ( )Bt1AEBCDC時(shí)間 RPQ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(jī)催化劑的107 1013 倍三.酶的特性：酶的高效性酶的催化作用需要適宜的條件1）需要適宜pH值2）需要適宜的溫度酶的名稱最適PH胃蛋白酶2唾液淀粉酶 7胰蛋白酶8過酸過堿和高溫-酶被殺死，低溫-酶暫時(shí)失活2.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)燒使胃腸蠕動減弱C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏?D.高燒使酶的活性減弱1.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

10、消化功能吃饅頭，細(xì)嚼慢咽，感覺很甜，為什麼？治療糖尿病的胰島素制劑為什麼只能注射，不能口服？進(jìn)入冬眠的動物體，代謝很緩慢，根本原因是？酶具有高效性實(shí)驗(yàn)五 比較過氧化氫酶和 Fe3+ 的催化效率結(jié)論：上述實(shí)驗(yàn)說明，過氧化氫酶和 Fe3+ 的催化效率不同。與無機(jī)催化劑 Fe3+ 相比，過氧化氫酶的催化效率要高許多。酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的107 1013 倍。討論：實(shí)驗(yàn)中為什么要選用新鮮的肝臟？為什么要將肝臟制成研磨液？滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，可否共用一個(gè)吸管？為什么？酶具有專一性實(shí)驗(yàn)六 探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用實(shí)驗(yàn)原理：淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們在酶的催化作用下都能水解成還

11、原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）。還原糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的氧化亞銅沉淀。方法步驟： 序號項(xiàng) 目試管121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鮮淀粉酶溶液2mL2mL結(jié)果現(xiàn)象酶具有專一性實(shí)驗(yàn)六 探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用結(jié)論：上述實(shí)驗(yàn)說明，淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。確切地說，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)。討論：為什么要將試管的下半部浸到 60 OC 左右的熱水中？在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下，本實(shí)驗(yàn)設(shè)置1號試管還有沒有必要？ 0 最適溫度 t / OC V / mmols-10 6 最適 pH 10 pHV / mmols-1酶需要適宜的條件 高溫、低溫以及過酸和過堿，都影響淀粉酶的活性，淀粉酶的催化作用需要適宜的溫度和 pH。如圖所示：