《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》課件

第5章第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶的作用和本質(zhì)美味佳肴回鍋肉進(jìn)入人體消化道如何消化呢？請同學(xué)們想一想：一、細(xì)胞代謝的概念細(xì)胞代謝——細(xì)胞中每時每刻進(jìn)行的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。斯帕蘭札尼實(shí)驗(yàn)

推測：是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了?？纯纯茖W(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究這種化學(xué)物質(zhì)就是后來人們認(rèn)識到的酶。

酶制品的使用，我們有過經(jīng)歷吧？

酶究竟有什么作用呢？二、酶在細(xì)胞代謝中的作用

2H2O22H2O+O2過氧化氫酶2H2O2

2H2O

+

O2

Fe3+體內(nèi)2H2O2

2H2O

+

O2

2H2O2

2H2O

+

O2

加熱

體外項(xiàng)目試管編號

說明1234

一

H2O2的量

3%2ml3%2ml3%2ml二結(jié)果氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論實(shí)驗(yàn):

比較過氧化氫在不同條件下的分解速率3%2ml常溫90℃

FeCl3

2滴肝臟研磨液2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量項(xiàng)目試管編號

說明1234

一

H2O2的量

3%2ml3%2ml3%2ml二結(jié)果氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率3%2ml常溫90℃

FeCl3

2滴肝臟研磨液2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量對照實(shí)驗(yàn)無催化劑途徑有催化劑途徑

加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(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。四川省綿陽普明中學(xué)abc

如圖a、b、c中，代表正常條件下分子活化能的是

，代表酶促反應(yīng)所需活化能的是

；代表酶所降低的活化能的是

。Cba酶與降低化學(xué)反應(yīng)活化能的關(guān)系各種條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：

提高分子的能量加熱

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能Fe3+更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶

正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速而順利地進(jìn)行。時間加入酶加入無機(jī)催化劑未加酶平衡點(diǎn)

（1）催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時間，不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。（3）酶只能催化存在的化學(xué)反應(yīng)。圖像分析：

請同學(xué)們閱讀教材

P.81的資料分析

“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”

三、酶的本質(zhì)問題討論：巴斯德和李比希兩位科學(xué)家各自的觀點(diǎn)是什么？巴斯德和李比希爭論的意義？

促使酵母菌發(fā)酵的是酵母菌細(xì)胞，還是僅僅是酵母細(xì)胞中的物質(zhì)?畢希納的實(shí)驗(yàn)酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢杓訅哼^濾無細(xì)胞的酵母汁加入葡萄糖過程：現(xiàn)象：冒出氣泡結(jié)論：促使酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某種物質(zhì),

而不是酵母菌本身.

請你用所學(xué)的方法，探究薩姆納從刀豆種子里提取的脲酶是蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)思路？設(shè)計(jì)原理？

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：脲酶是蛋白質(zhì)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（原理、思路？）巴斯德之前發(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)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(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發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納

脲酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能討論：1、巴斯德他李比希的觀點(diǎn)，各有什么積極意義？各有什么局限？2、他們之間的爭論對于后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？3、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？4、薩姆納歷時9年證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾貝爾獎。你認(rèn)為他成功的原因是什么？5、請給酶下一個完整的定義。

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，

其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。三、酶的本質(zhì)酶是一類生物催化劑酶的本質(zhì)

酶的來源

酶的功能課堂練習(xí):1.同一個體內(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．下列有關(guān)對照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中，錯誤的是()A．要設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組B．自變量要始終保持相同C．無關(guān)變量要始終相同且適宜D．要遵循單一變量原則3．同無機(jī)催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是()A．降低反應(yīng)的活化能的作用更顯著B.能供給反應(yīng)物能量C．改變了反應(yīng)的途徑D．能降低反應(yīng)活化能ＢＡ對照3號試管4號試管酶具有高效性意義：保證細(xì)胞中化學(xué)反應(yīng)快速進(jìn)行。第5章第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第二課時）酶的特性項(xiàng)目試管編號

1234

H2O2的量

3%2ml3%2ml3%2ml結(jié)果氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率3%2ml常溫2滴清水90℃

2滴清水FeCl3

2滴肝臟研磨液2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件生活現(xiàn)象：口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞

進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?提出問題？某種酶只對相應(yīng)的反應(yīng)底物起作用？作出假設(shè)：

每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)，即酶具有專一性。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1.淀粉和蔗糖都是非還原糖，它們在酶的催化作

用下能水解成還原糖。淀粉葡萄糖+麥芽糖蔗糖葡萄糖+果糖酶酶2.還原糖與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)，加熱條件下生成

磚紅色沉淀。3.用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖溶液，再用斐林試

劑鑒定溶液中有無還原糖，就可以看出淀粉酶能

否催化這兩種化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)原理結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，對蔗糖則不起催化作用。步驟項(xiàng)目試管121注入可溶性淀粉溶液2mL2注入蔗糖溶液2mL3注入新鮮的α-淀粉酶溶液2mL2mL5注入斐林試劑熱水浴1min2mL2mL460℃保溫5min5min6實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象\\出現(xiàn)磚紅色沉淀沒有顏色反應(yīng)酶的催化具專一性。能夠催化淀粉水解的酶是（）能夠催化淀粉酶水解的酶是（）A.淀粉酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.麥芽糖酶AB蛋白質(zhì)多肽氨基酸蛋白酶肽酶跟蹤練習(xí)：A

下圖是人體內(nèi)某個化學(xué)反應(yīng)的示意圖。圖中代表酶的是（）酶與底物結(jié)合，形成酶-底物復(fù)合體。

根據(jù)上述反應(yīng)可以得出：酶作為生物催化劑，具有專一性。

事例一：雕牌加酶洗衣粉包裝袋上印有以下資料:

成分：蛋白酶0.2%,清潔劑15%.

用法：洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水，

用溫水效果最佳，切勿用60℃以上的熱水。

注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料；

用后須徹底清洗雙手。事例二：服用健胃消食片，一般要用溫水送服。

根據(jù)以上內(nèi)容,你能提出什么問題么？日常生活中的事例提出問題：溫度會影響酶活性嗎？大膽作出假設(shè)：溫度會影響酶的活性?！久富钚裕好笇瘜W(xué)反應(yīng)的催化效率?！磕敲凑埬阍O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)成立與否？結(jié)論：酶的作用條件較溫和——需適宜的溫度

試管編號項(xiàng)目123

淀粉溶液2ml2ml2ml溫度控制及時間0℃10min37℃10min100℃10min

淀粉酶溶液1ml1ml1ml加碘液，震蕩2滴2滴2滴現(xiàn)象變藍(lán)色不變藍(lán)變藍(lán)色分析37℃下，淀粉酶催化淀粉水解，溫度過高或過低，酶不催化淀粉水解。

唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化都是在消化道中起作用的，但我們知道不同部位消化液的pH不一樣：

唾液的pH為6.2——7.4

胃液的pH為0.9——1.5

小腸液的pH為7.6

閱讀了上述資料，你能提出什么問題嗎？

提出問題：酸堿度會影響酶的活性嗎？作出假設(shè)：酸堿度會影響酶的活性。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：請各小組合作完成實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行交流展示某學(xué)習(xí)小組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告四川省綿陽普明中學(xué)比一比、想一想：分析得出結(jié)論：

pH也影響酶的活性。過酸或過堿均要使酶失活。酶的活性pH最適pH610胰蛋白酶0跟蹤練習(xí)

——嘗試解釋坐標(biāo)圖t/℃最適溫度酶的活性0

高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？

不同！

過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。簡短小結(jié)：

從以上的實(shí)驗(yàn)探究可知：

酶的催化不僅高效性和專一性；

酶的作用條件一般還較溫和，只有在適宜的溫度、適宜的pH等條件下，酶的催化作用才能得到良好發(fā)揮。1.人在發(fā)高燒時，常常食欲大減，最根本的原因是A.所吃食物不能消化（）B.胃沒有排空食物進(jìn)入小腸C.體溫超過適宜溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒有了胃口

2.胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎失去了催化活性，其主要原