公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶

第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶提出問題：1、酶是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？2、什么是細胞代謝？3、酶在細胞代謝中有什么作用？4、酶的化學(xué)本質(zhì)是什么？公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶貼近生活：2.消化器官——胃起到了什么樣的作用？是不是只簡單的磨碎食物？1.早晨吃過飯，肚子里的食物會發(fā)生怎樣的變化？公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶一、問題探討公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶討論一：金屬籠子有什么作用呢？討論二：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？討論三：怎樣才能證明你的推測？排除了鳥胃中的物理性消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)物質(zhì)，在體外能否分解肉塊請思考：公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶

氨基酸

多肽酶縮合脫水細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。一、酶的作用和本質(zhì)細胞代謝葉綠體線粒體核糖體是細胞生命活動的基礎(chǔ)公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶［小資料］人體細胞內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是非?？斓?，據(jù)估計人體內(nèi)的細胞每分鐘發(fā)生的反應(yīng)超過幾百萬次；人體血液中的紅細胞每秒鐘要更新200萬個。

這么多的化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫常壓下順利進行，正是因為細胞內(nèi)存在著生物催化劑——酶。公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶一、酶在細胞代謝中的作用實驗探究：比較過氧化氫在不同條件下的分解公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶實驗?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實驗原理：過氧化氫在高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。2H2O2

2H2O+O2高溫/Fe3＋

/過氧化氫酶公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶想一想1、為什么要選用新鮮的豬肝？2、為什么要將豬肝制成研磨液？3、滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，能否共用一個吸管？4、氧氣的多少可以通過哪些途徑觀察？新鮮肝臟中有較多的過氧化氫酶使肝細胞破裂從而釋放出過氧化氫酶不能，影響實驗的準(zhǔn)確性氣泡的數(shù)量、帶火星木條復(fù)燃情況公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？90℃水浴加熱加熱可以促進過氧化氫分解公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1、3號試管和4號試管未經(jīng)加熱也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？2、3號和4號試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？說明什么？Fe3+

和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解4號，說明過氧化氫酶的催化效率更高公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶步驟試管編號

說明1234

一H2O2濃度劑量二劑量結(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2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量變量對照組實驗組對照實驗等量性原則單一變量原則等量性原則無關(guān)變量人為改變的變量隨自變量的變化而變化的變量1.高溫可以加快過氧化氫分解2.FeCl3能催化過氧化氫分解3.過氧化氫酶能催化過氧化氫分解4.過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶控制變量的科學(xué)方法：

自變量變量因變量單一變量原則無關(guān)變量

對照組對照實驗對照原則實驗組公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶在細胞代謝中的作用

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。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高?；罨芄_課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶75無催化劑催化29過氧化氫酶54用膠態(tài)鉑催化活化能(kJ.mol-1)條件催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶作用的本質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶？當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時，用雙氧水消毒時，能觀察到什么現(xiàn)象？你能解釋這一現(xiàn)象的原因嗎？

當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時，常用雙氧水消毒，消毒時常能觀察到有氣泡產(chǎn)生。這是因為人體細胞中的過氧化氫酶能將過氧化氫分解成水和氧氣。這氣泡就是氧氣。公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶資料分析討論細胞中的酶很多，它們都是蛋白質(zhì)嗎？二、酶的本質(zhì)公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶（二）酶的本質(zhì)1、資料分析發(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爭論其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(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)少數(shù)酶是RNA公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶2.歸納酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是________少數(shù)是_____合成原料合成場所來源生理功能作用原理蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體核仁降低化學(xué)反應(yīng)的活化能生物催化作用活細胞公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的定義酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA.來源作用化學(xué)本質(zhì)什么是酶？公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的作用與本質(zhì)作用：……由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱酶促反應(yīng)酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性參與細胞代謝，催化化學(xué)反應(yīng)。公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶三、酶的特性和無機催化劑相比，酶的催化效率大約是其的107～1013倍高效性你在打球或賽跑時，需要大量的能量供應(yīng)，如果酶的催化效率很低，會發(fā)生什么情況呢？公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶資料11、無機催化劑酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。2、蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化。由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶步驟試管1試管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，60℃水浴保溫5min32ml斐林試劑，邊加邊輕輕振蕩4水浴煮沸1min結(jié)果出現(xiàn)磚紅色沉淀無磚紅色沉淀公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的專一性是普遍存在的生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的礦物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，準(zhǔn)確地說，酶的專一性是指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)。酶的特性

專一性公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶具有專一性例1：酪氨酸酶代謝途徑：酪氨酸——→黑色素例2：多肽的水解

多肽——→氨基酸腸肽酶東方驕子P53酶專一性的圖像分析公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶溫度對酶活性的影響實驗操作內(nèi)容試管1試管2試管3試管1′試管2′試管3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置溫度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保溫時間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5混合試管1′試管2′試管3′6保溫時間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8觀察實驗現(xiàn)象（是否變藍）公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1、能否使用過氧化氫酶催化H2O2分解來探究溫度對酶活性的影響？2、1和1’，2和2’，3和3’為什么要各自在相同的溫度下保溫5min后再混合？東方驕子P54“特別提醒”公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖

一般地，動物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間；細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對酶活性的影響公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶試管編號處理C1C2C3C4C5加入新鮮淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升加入緩沖液調(diào)節(jié)PH值更酸酸7堿更堿加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升2毫升振蕩試管后，在60℃恒溫水浴中靜置1min加入配好的斐林試劑1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升輕輕振蕩試管，放到熱水中用酒精燈加熱煮沸1min結(jié)果（顏色）結(jié)論pH對酶活性的影響公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1、步驟2和步驟3能否對調(diào)，為什么？2、能否用碘液作鑒定試劑？為什么東方驕子P54、P55“特別提醒”公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶反應(yīng)溶液pH會對酶的活性有影響υ/mmol.s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖

一般地，動物體內(nèi)的酶最適pH在6.5~8.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.5~6.5之間；細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對酶活性的影響公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的名稱最適PH過氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶

6.8脂肪酶

8.3胰蛋白酶8.0~9.0胃蛋白酶

1.5~2.2pH對酶活性的影響公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的作用條件較溫和嬌氣的酶酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進行。

過酸過堿和高溫---酶被殺死，低溫------------------酶暫時失活公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶結(jié)論：在最適宜的溫度和最適宜的pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會明顯降低。過酸、過堿和高溫，都能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性，且不可逆。公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶小結(jié)：酶的特性酶的高效性酶的專一性酶需要適宜的條件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催化劑的107~1013倍公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1．下列有關(guān)對照實驗設(shè)置的敘述中，錯誤的是（

）。A．要設(shè)置對照組和實驗組

B．要遵循單因子變量原則C．無關(guān)變量要始終相同且適宜

D．自變量要始終保持相同2．同無機催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是（

）。A．能降低反應(yīng)的活化能

B．能供給反應(yīng)物能量C．改變了反應(yīng)的途徑

D．降低反應(yīng)活化能的作用更顯著課堂鞏固公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶3．關(guān)于活化能，下列說法不正確的是（

）。A．是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱、加壓通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能C．無機催化劑使反應(yīng)物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應(yīng)速率D．酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進行公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶4、同一個體內(nèi)的各類活細胞所含有的酶（

）

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)量不同公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶5、在探究pH對酶活性的影響的實驗中，溫度和pH分別屬于(

)A．自變量和因變量B．無關(guān)變量和因變量C．無關(guān)變量和自變量D．因變量和自變量公開課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶生