用降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶上課課件

新葉伸向和煦的陽光蚱蜢覬覦綠葉的芬芳我一定要好好地飽餐一頓?。∷麄兌荚跒樯娑@取能量，能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)蕩漾！第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞代謝：在生物體外，許多化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行需要一些條件，如高溫、高壓、強酸、強堿、催化劑等。細(xì)胞內(nèi)是否具備這些條件呢？細(xì)胞要獲得能量和利用能量必須要通過什么過程？化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞把獲得的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身物質(zhì)要通過什么過程？化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境條件：常溫、常壓、pH接近中性。為什么細(xì)胞代謝還能迅速有序地完成的呢？酶——生物催化劑第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用實驗探究：2H2O2

2H2O+O2高溫/Fe3＋

/過氧化氫酶比較過氧化氫在不同條件下的分解通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，實驗?zāi)康模毫私饷傅淖饔煤鸵饬x。過氧化氫酶在肝臟里含量較多實驗過程：想一想（注意事項）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？為什么？肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生細(xì)菌的作用下分解，過氧化氫的分解會很慢釋放出過氧化氫酶，可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解不能共用一支吸管，否則滴加的FeCl3溶液中會含肝臟研磨液，而過氧化氫酶具有高效性，會使兩支試管中產(chǎn)生的氣泡差別不大，不易對比觀察，從而影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。實驗過程中中人為改變的變量稱為自變量。根據(jù)實驗?zāi)康拇_定，是要探究或證明的對實驗產(chǎn)生影響的因素。隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量。是實際發(fā)生的實驗現(xiàn)象和結(jié)果。采集方法要合理。除自變量外，可能對實驗結(jié)果造成影響而本次不予研究的因素，稱為無關(guān)變量。控制不好會對結(jié)果產(chǎn)生干擾即產(chǎn)生誤差。一般要控制到相同且適宜。實驗過程中可以變化的因素稱為變量。變量：實驗設(shè)計分析自變量：因變量：無關(guān)變量：2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液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)燃過氧化氫在不同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反應(yīng)條件

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生點燃的衛(wèi)生香對照實驗對照組實驗組無關(guān)變量自變量因變量變量酶能使化學(xué)反應(yīng)速率加快2號試管比1號試管放出的氣泡多。為什么加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解？加熱能使過氧化氫分子獲得能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。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?；罨埽?號和4號試管未加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？分子常態(tài)活化能活躍狀態(tài)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)氯化鐵和過氧化氫酶能降低過氧化氫分子分解反應(yīng)的活化能，使過氧化氫分子在常溫下從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)

過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。這是為什么？容易4號試管中的反應(yīng)速率比3號試管快，這說明了什么？又是為什么？同無機催化劑相比，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。

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進(jìn)行。酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要二、酶的本質(zhì)資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索發(fā)酵過程的探索酶的發(fā)現(xiàn)酒變酸？發(fā)酵過程的探索化學(xué)家認(rèn)為發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)1857年，法國的巴斯德通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)發(fā)酵液中有酵母菌發(fā)酵是由于酵母菌的存在，沒有活細(xì)胞的參與，糖類不可能變成酒精。結(jié)論德國的化學(xué)家李比希從化學(xué)變化的角度分析后堅持認(rèn)為：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)揮作用畢希納將酵母細(xì)胞研磨過濾得到不含酵母細(xì)胞的提取液。加入葡萄糖一段時間后冒出氣泡，并形成了酒，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。將這些物質(zhì)稱為釀酶。沒有提純也沒確定酶的化學(xué)本質(zhì)

1982年至1983年美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA

也具有催化作用。結(jié)論：酶是活細(xì)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)，極少數(shù)酶是RNA。1926年薩姆納從刀豆種子中用丙酮作溶劑提取出了脲酶的結(jié)晶。溶于水后能使尿素分解，證明確實是脲酶；然后又證明這種結(jié)晶是蛋白質(zhì)。酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)三、酶的特性1、酶具有高效性酶的催化效率是無機催化劑的107－1013

倍3號和4號試管比較酶具有高效性的意義：保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行和能量供應(yīng)的穩(wěn)定

2、酶具有專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麥芽糖酶……淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在α-淀粉酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用試管下半部浸入60℃左右的熱水中,分別加入淀粉酶2滴，振蕩，反應(yīng)5min2號試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號試管中加入2mL淀粉溶液藍(lán)色無磚紅色沉淀棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。酶具有專一性的原因：酶只能催化與其結(jié)構(gòu)互補的底物P86探究溫度對淀粉酶活性的影響2號試管3號試管1號試管試管各加入2mL淀粉溶液加熱至60℃，保溫約5min保持0℃冰水中保溫約5min加熱至100℃，保溫約5min各加入兩滴碘液振蕩各加入同溫度的淀粉酶2mL

，振蕩，反應(yīng)約5min不變藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色溫度影響酶的活性⑴溫度影響酶的活性，空間結(jié)構(gòu)低溫只是抑制酶的活性，在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強；達(dá)到最適溫度時，酶的活性最高；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。過高的溫度容易使酶的

遭到破壞而永久失去活性。并未破壞酶的空間結(jié)構(gòu)思考：課本建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，為什么？因為過氧化氫不穩(wěn)定，在高溫下會自行分解成水和氧氣，從而不能正確表現(xiàn)酶活性。酶為什么這么“嬌氣”？（85）絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強酸、強堿、高溫等劇烈條件都會影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以說酶比較嬌氣思考：★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：4、底物濃度：酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH酶促反應(yīng)速率酶濃度底物量一定酶活性在底物一定時，在一定范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化（所有的底物與酶結(jié)合，反應(yīng)速率達(dá)到最大）在酶量一定時，在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度,反應(yīng)速率不再變化5、酶的濃度：在底物充足時，反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。酶促反應(yīng)速率酶濃度問題探討斯帕蘭札尼對鷹的消化研究1783年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼設(shè)計了一個巧妙的實驗：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。1.這個實驗要解決什么問題？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測？鳥類的胃是否只有物理性消化，而沒有化學(xué)性消化。是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。

思考？？？（1）這種加酶洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的奶漬和血漬？（2）洗滌前我們將衣物浸于有這種洗衣粉的水內(nèi)一段時間，你能提供一個方法來縮短衣物浸水的時間嗎？

（3）小紅有多件衣服，有純棉T-shirt、羊毛衫和真絲連衣裙等，哪些衣服不能用這種加酶洗衣粉洗滌？P87（4）假設(shè)你是該洗衣粉廠家的員工，你能給這種洗衣粉包裝袋上寫一個使用說明嗎？請根據(jù)第一節(jié)第二部分內(nèi)容（預(yù)習(xí)）完成，注意要能說出你的說明書內(nèi)容的理由！范例: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內(nèi)一段時間,使用溫水效果最佳.切勿用60度