降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

5.1.2降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶實驗設(shè)計應(yīng)該遵循什么原則？設(shè)置對照組的目的是什么？實驗變量有哪幾個？無關(guān)變量對實驗結(jié)果是否有影響？若有影響，必須保證無關(guān)變量

。酶加快反應(yīng)速度的原理是什么？比較過氧化氫在不同條件下的分解的實驗體現(xiàn)了酶具有什么特性？酶的化學(xué)本質(zhì)是什么？知識回顧：一

酶的本質(zhì)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納其他科學(xué)家切赫和奧爾特曼發(fā)酵與死細胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細胞有關(guān)死細胞中的物質(zhì)和活細胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)切赫奧爾特曼少數(shù)酶是RNA

二

酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)來源

功能活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物。一類定義：化學(xué)本質(zhì)合成原料合成場所來源作用場所生理功能作用原理絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細胞核(真核生物)一般來說,活細胞都能產(chǎn)生酶細胞內(nèi)、外或生物體外均可生物催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能總結(jié)（1）兩個“唯一”酶唯一的作用是催化細胞內(nèi)酶的唯一來源是自身合成所有的活細胞都能合成酶（不考慮哺乳動物成熟的紅細胞）所有的酶在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變所有的酶都含有C、H、O、N四種元素（2）三個“所有”思考：酶具有什么特性能夠滿足細胞代謝的需要呢？二

酶的特性（1）酶的催化效率一般是無機催化劑的107～1013倍?？茖W(xué)家整理大量的實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：（2）酶可在1s內(nèi)完成非酶體系需要3年-30萬年時間的反應(yīng)。酶特性一：高效性設(shè)計實驗驗證：酶具有高效性思考：1.反應(yīng)結(jié)束后三支試管產(chǎn)生的氧氣的量有什么關(guān)系？2.如何書寫一個完整的實驗過程？時間產(chǎn)物濃度加酶

加無機催化劑不加催化劑酶具有高效性的意義：（1）保證了細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行。（2）保證了細胞內(nèi)能量供應(yīng)的穩(wěn)定二

酶的特性酶反應(yīng)底物反應(yīng)產(chǎn)物酶特性二：專一性酶具有專一性的意義：保證了細胞代謝能夠有條不紊地進行。如何設(shè)計實驗證明酶具有專一性？利用以下實驗材料用具設(shè)計實驗實驗材料及試劑：質(zhì)量分數(shù)為2%新配制的淀粉酶溶液，新鮮的質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液；質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液，質(zhì)量分數(shù)為3%的蔗糖溶液，蔗糖酶溶液；斐林試劑，碘液。實驗器具：試管，燒杯，量筒，滴管，溫度計，試管夾，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴，衛(wèi)生香。二

酶的特性酶特性二：專一性

實驗設(shè)計思路：1.同種底物不同酶2.不種底物同種酶++--++--++--++--如何檢測是否發(fā)生反應(yīng)？檢測是否產(chǎn)生還原糖實驗器具：試管，燒杯，量筒，滴管，溫度計，試管夾，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴斐林試劑，是否產(chǎn)生磚紅色沉淀++---++---+++--+二

酶的特性酶特性二：專一性底物濃度反應(yīng)速率底物D+酶D底物D+酶E一把鑰匙開一把鎖鎖鑰學(xué)說二

酶的特性酶特性三：酶的作用條件溫和無機催化劑可在高溫，高壓，強酸，強堿條件下進行，酶需要什么條件呢？常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性與生活的聯(lián)系1.酶催化是否在任何條件下都能進行？2.感冒發(fā)燒時為什么會食欲不振？如何設(shè)計實驗探究溫度對酶活性的影響？探究實踐：影響酶活性的條件

試劑：（質(zhì)量分數(shù)3%）可溶性淀粉溶液；新配置的淀粉酶溶液（淀粉酶60℃左右活性最高）；

實驗自變量：

因變量：1.探究溫度對酶活性的影響溫度淀粉是否被水解酶活性酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。測定方法：單位時間內(nèi)底物減少量、產(chǎn)物生成量探究溫度對酶活性的影響淀粉溶液1號試管2號試管3號試管實驗步驟一二三四五實驗現(xiàn)象結(jié)論試管各加入2mL淀粉溶液取3支試管，分別加入等量淀粉酶溶液取1號試管和一支加有酶溶液的試管，共同加熱至60℃，保持約5min取2號試管和一支加有酶溶液的試管，共同在0℃冰水保持約5min取3號試管和一支加有酶溶液的試管，共同加熱至100℃，保持約5min給１、２、３號試管分別加入對應(yīng)的淀粉酶溶液2滴，振蕩保溫5min３支試管各加入兩滴碘液，震蕩觀察無明顯變化藍色藍色只有在適合的溫度下酶的催化效率更高若所用酶溶液為唾液淀粉酶，所設(shè)置溫度應(yīng)該為什么

？能否使用斐林試劑對產(chǎn)物進行檢測？為什么？能否用H2O2和過氧化氫酶溶液作為本實驗的實驗材料？探究實踐：影響酶活性的條件0t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖一般來說，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35－40℃之間；植物:40－50℃之間細菌和真菌最適溫度差別較大，有的達70℃。（一）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，溫度過低只降低酶活性，不破壞酶，溫度恢復(fù)可恢復(fù)酶的活性最適溫度ab應(yīng)用：低溫保存酶，防止酶鈍化。探究實踐：影響酶活性的條件2.探究pH對酶活性的影響

試劑：質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液(H2O2酶)，；體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液；物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的鹽酸，物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液

實驗自變量：

因變量：pH過氧化氫是否被分解酶活性H2O2溶液1號試管2號試管3號試管實驗步驟一二三四現(xiàn)象結(jié)論加入過氧化氫酶2滴滴加2滴鹽酸滴加2滴蒸餾水滴加2滴NaOH試管各加入2mLH2O2溶液2—3min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中無明顯變化復(fù)燃無明顯變化只有在適合的pH下酶的催化效率更高實驗變量自變量無關(guān)變量無關(guān)變量探究pH對酶活性的影響能否用淀粉和淀粉酶溶液作為本實驗的實驗材料？不能，淀粉在酸性條件性會被水解。探究實踐：影響酶活性的條件（二）pH對酶活性的影響υ/mmol.s-10pH酶活性受pH影響示意圖一般來說，動物體內(nèi)的酶最適pH在6.5－8.0之間；但是胃蛋白酶的最適pH為1.5;

植物體內(nèi)的酶最適pH在4.5－6.5之間；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、過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活酶活性最適pHcd探究實踐：影響酶活性的條件總結(jié)酶的作用條件溫和溫度過高、過低；pH過酸、過堿都會影響酶的活性；溫度過高、過酸、過堿都使酶永