高一生物人教版必修一課件：5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第五章細胞的能量供應(yīng)和利用1、這個實驗要解決什么問題？為何要將肉放在金屬籠子里？2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3、怎樣才能證明你的推測？問題探討CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶

氨基酸

多肽酶脫水縮合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1、酶在細胞代謝中的作用2H2O2

2H2O+O21、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶豬肝研磨液（過氧化氫酶）加入試管直接觀察水浴加熱滴加FeCl3溶液常溫/高溫實驗?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：過氧化氫在常溫、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。實驗Fe3＋

/過氧化氫酶在化學(xué)反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫做

。催化劑只是改變反應(yīng)速率,并不改變化學(xué)平衡催化劑步驟試管編號

說明1234

一H2O2濃度

二

結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(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滴反應(yīng)條件步驟試管編號

說明1234

一H2O2濃度

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1、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)象說明了什么？2、在細胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？3、3號和4號試管未經(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，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？為什么說酶對于細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要？討論加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率加熱為什么能加快過氧化氫分解？

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芊磻?yīng)物常態(tài)活躍狀態(tài)產(chǎn)物3號、4號試管沒有加熱，為什么也有大量氣泡產(chǎn)生？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。降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率同無機催化劑相比，酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的效果更顯著，因而催化效果更高酶的作用1細胞內(nèi)會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？

細胞內(nèi)外的環(huán)境是很溫和的1.常溫2.常壓3.水溶液環(huán)境4.pH接近中性在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該有適合的生物催化劑————酶？酶的本質(zhì)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)點主要是什么？巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？5.請給酶下一個較完整的定義。閱讀關(guān)于酶本質(zhì)的探究1.從巴斯德研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點主要是什么？人物巴斯德李比希合理性認為發(fā)酵與活細胞有關(guān)引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)局限性發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某些物質(zhì)在起作用這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用巴斯德是微生物學(xué)家，他主要強調(diào)生物體或細胞的整體作用。2.從李比希研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點主要是什么？李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。3.巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？畢希納的實驗說明，酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣。他將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶酵母細胞研磨加水?dāng)嚢杓訅哼^濾含酵母細胞的提取液加入葡萄糖過程：現(xiàn)象：糖液變成了酒4.請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？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)酵與活細胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能總結(jié)酶的定義酶的化學(xué)成分

酶的來源

酶的功能酶是一類生物催化劑活細胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的是有機物。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？蛋白質(zhì)是酶嗎？蛋白質(zhì)抗體激素酶細胞代謝設(shè)計實驗的原則：變量和控制變量設(shè)置對照實驗原則：單一變量原則等量性原則酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率課堂小結(jié)1.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B2.細胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（）

A.細胞質(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+QR,曲線E表示在沒有酶時此反應(yīng)的過程。在t1時，將催化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混合物中。則表示此反應(yīng)進程的曲線是()Bt1AEBCDC時間

[R][P]×[Q]5、為驗證“Mg是植物生長的必需

元素”二位同學(xué)進行了實驗設(shè)計，

下列是實驗的基本思路，請分別

指出他們的實驗?zāi)芊襁_到實驗?zāi)康?？為什么？并寫出你的實驗思?/p>

（1）實驗一、取生長狀況大致一致大豆幼苗，實驗組盛有用蒸餾水配置的Mg鹽溶液，對照組用清水培養(yǎng)置于相同且適宜的條件下，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育狀況答：不能，實驗組和對照組不只一個區(qū)別，不符合單一變量原則。（2）實驗二、取生長狀況大致一致大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中（砂性土壤肥力均勻，容器符合實驗要求），對照組澆以含有植物各種必需元素的完全培養(yǎng)液，實驗組澆以缺鎂的完全培養(yǎng)液，置于相同且適宜的條件下，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育狀況答：不能砂性土壤中含有鎂離子，沒有排除無關(guān)變量的影響（3）下面由你來進行實驗設(shè)計，請寫出你的設(shè)計思路答：取生長狀況大致一致大豆幼苗，實驗組盛有用缺鎂的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)，對照組用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)，置于相同且適宜的條件下，并對溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長發(fā)育狀況3443少量肝臟研磨液說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。

比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率為什么4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多？

在研究酶性質(zhì)的過程中,科學(xué)家通過整理大量的實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機催化劑的107-1013倍。由上述資料可看出酶具有什么特性？

高效性二、酶的特性資料1

酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。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。脲酶只能催化尿素分解，對其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。資料2

口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?

由上述資料可看出酶具有什么特性？淀粉溶液(1號試管)蔗糖溶液(2號試管)實驗原理實驗步驟一二三實驗現(xiàn)象結(jié)論

探究酶的專一性淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑反應(yīng)不能生成磚紅色沉淀加入2ml淀粉溶液加入2ml蔗糖溶液加入淀粉酶2滴，振蕩，放在60℃的左右，反應(yīng)約5min加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸藍色→棕色→磚紅色沉淀無變化酶具有專一性注意：不能用碘液檢測，因為蔗糖無論分解與否，遇碘都不變藍。1、在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會受到影響？2、在不同的pH下，同一種酶其活性是否會改變？請設(shè)計相關(guān)的實驗，驗證你們的假設(shè)實驗設(shè)計酶有哪些特性？哪些因素會影響酶的活性？酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性?？茖W(xué)探究步驟提出問題作出假設(shè)設(shè)計實驗進行實驗分析結(jié)果表達與交流（溫度/pH會影響酶的活性嗎？）（溫度/pH會影響酶的活性）（設(shè)計方案、預(yù)期結(jié)果…）（按預(yù)定方案進行實驗）（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫實驗報告并適當(dāng)交流）影響酶活性的條件溫度對酶活性的影響1233％可溶性淀粉2ml2ml2ml

溫度

2％淀粉酶

碘液

顏色

結(jié)論冰水中60℃水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴搖勻混合，放置反應(yīng)5min變藍變藍不變藍淀粉酶在60℃中活性最強自變量因變量注意：1.不能用過氧化氫酶分解過氧化氫探究溫度對酶活性的影響，因為溫度除了影響酶的活性外本身也會影響過氧化氫的分解速率,故不能體現(xiàn)單一變量原則.2.不能用斐林試劑檢測，因為需要水浴加熱，而實驗需要控制不同的溫度。pH對酶活性的影響1232％淀粉酶1ml1ml1mlpH3％可溶性淀粉

斐林試劑

顏色

結(jié)論蒸餾水1mLNaOH1mLHCL1mL2ml2ml2ml2mL搖勻混合，放置在60℃水浴中反應(yīng)5min磚紅色沉淀無磚紅色沉淀無磚紅色沉淀淀粉酶在中性PH中活性最強2mL2mL搖勻混合，沸水浴1min課本P85頁三段小字內(nèi)容資料3由此可看出酶的作用條件有什么特點？作用條件溫和酶促反應(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。溫度對酶活性的影響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。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PH在4.5－6.5之間；細菌和真菌體內(nèi)的酶最適PH差別較大。酶促反應(yīng)速率最快時的環(huán)境pH稱為該酶促反應(yīng)的最適pH。pH對酶活性的影響

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)。酶適于在0－4℃保存。思考1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請回答下面的問題：（1）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的奶漬和血漬？（2）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些衣料？（）

A.化纖B.純毛C.純棉D(zhuǎn).真絲（4）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中還可以加入什么酶？BD脂肪酶課