高中生物必修一：《低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶內(nèi)容》課件

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用問(wèn)題探討1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，探究啦食物的消化問(wèn)題見(jiàn)課本P78。討論：1、1783年斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)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(cè)？4、實(shí)驗(yàn)的巧妙之處何在？是否只有物理性消化，沒(méi)有化學(xué)性消化。胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)(蛋白酶)。收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否能將肉塊分解。把肉放在籠子里，排除了物理性消化。酶在細(xì)胞代謝中的作用

細(xì)胞代謝究竟是指什么呢？？一、酶的作用1、細(xì)胞代謝：

細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。2、以實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示酶在細(xì)胞代謝中的作用(1)、目的：

比較不同條件下分解過(guò)氧化氫的快慢，了解過(guò)氧化氫酶的作用和意義。

(2)、材料：①為什么用新鮮的肝臟？用其他材料行不行？②為什么肝臟必須研磨？過(guò)氧化氫酶存在于活細(xì)胞中，研磨后細(xì)胞破裂酶釋放出來(lái)有利于過(guò)氧化氫酶與過(guò)氧化氫接觸，加快分解。1請(qǐng)?jiān)诖颂庉斎肽臉?biāo)題4請(qǐng)?jiān)诖颂庉斎肽臉?biāo)題2請(qǐng)?jiān)诖颂庉斎肽臉?biāo)題3請(qǐng)?jiān)诖颂庉斎肽臉?biāo)題目錄6最新文檔精品文檔步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一

H2O2濃度

劑量

二

劑量

結(jié)果氣泡產(chǎn)生香燃燒情況結(jié)論比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液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)燃過(guò)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(wú)關(guān)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組變量(3)、步驟：(4)、討論：P791—4題(5)、結(jié)論：過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣，酶的催化效率高。3、控制變量及幾個(gè)概念①、變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素。②、自變量：人為改變的量(人們研究的量)。③、因變量：隨自變量變化而變化的量。④、無(wú)關(guān)變量：除以上因素外，其他對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素。⑤、對(duì)照試驗(yàn)：除一個(gè)因素外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。⑥、對(duì)照組：設(shè)置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果已知的組別。⑦、實(shí)驗(yàn)組：設(shè)置的要探究的位置結(jié)果的組別。4、實(shí)驗(yàn)中掌握的原則①、對(duì)照原則：設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),既要有對(duì)照組又要有實(shí)驗(yàn)組。②、單一變量原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同。③、等量原則：各組加入的試劑要等量步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一

H2O2濃度

劑量

二

劑量

結(jié)果氣泡產(chǎn)生香燃燒情況結(jié)論比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液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)燃過(guò)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(wú)關(guān)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組變量(3)、步驟：實(shí)驗(yàn)注意問(wèn)題①、實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用新鮮的、剛從活的動(dòng)物體中取出的肝臟作實(shí)驗(yàn)材料。肝臟如果不新鮮，肝細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶等有機(jī)物就會(huì)在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶分子的數(shù)量減少且活性降低。②、實(shí)驗(yàn)中使用肝臟的研磨液，可以加大肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化氫酶與試管中過(guò)氧化氫的接觸面積，從而加速過(guò)氧化氫的分解。③、滴加氯化鐵溶液和肝臟研磨液時(shí)不能共用一支滴管，因?yàn)槊傅拇呋示哂懈咝裕倭棵笌隖eCl3溶液中會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,甚至使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，作出錯(cuò)誤的判斷。請(qǐng)?jiān)诖颂庉斎肽臉?biāo)題點(diǎn)擊此處輸入您的內(nèi)容，建議微軟雅黑或者黑體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可編輯、更改顏色。點(diǎn)擊此處輸入您的內(nèi)容，建議微軟雅黑或者黑體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可編輯、更改顏色。文本文本文本13最新文檔精品文檔6、導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的根本原因(與活化能有關(guān))①、活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)(激發(fā)態(tài))所需的能量。②、物理方法(加熱或加壓)：增加能量。③、化學(xué)和生物方法：催化劑參與化學(xué)反應(yīng)；不提供能量不增加反應(yīng)產(chǎn)物的量；反應(yīng)前后本身理化性質(zhì)不變；而是降低反應(yīng)物的活化能，加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間。④、舉例：P80

圖5-1。與無(wú)機(jī)催化劑相比酶降低活化能的作用更顯著，效率更高。反應(yīng)進(jìn)程活化能反應(yīng)物產(chǎn)物生物催化無(wú)機(jī)催化常態(tài)：：在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)物分子平均能量水平較低，稱為“常態(tài)”。激發(fā)態(tài)：當(dāng)反應(yīng)物分子獲得能量參與反應(yīng)時(shí)，其內(nèi)部能量高于常態(tài)能量時(shí)所處的狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)。當(dāng)分子獲得能量的時(shí)候，便由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)，即處于激發(fā)態(tài)。常態(tài)激發(fā)態(tài)加熱無(wú)催化劑途徑有催化劑途徑在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒(méi)有催化劑催化

用Fe3+催化

用過(guò)氧化氫酶催化75

43

29質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的新鮮肝臟研磨液1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的氯化鐵溶液1滴所含酶的數(shù)量（個(gè)）aFe3+的數(shù)量（個(gè)）2.5×105a加熱：提高分子的能量Fe3+：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶：更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)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二、酶本質(zhì)的探索酶是

產(chǎn)生的具有的

來(lái)源酶的本質(zhì)(定義)功能活細(xì)胞催化作用※絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA有機(jī)物※酶的命名：以反應(yīng)物的名稱來(lái)命名。如，淀粉酶可以水解淀粉酶和一般催化劑的比較1、用量少而催化效率高酶與一般催化劑一樣，雖然在細(xì)胞中的相對(duì)含量很低，卻能使一個(gè)慢速反應(yīng)變?yōu)榭焖俜磻?yīng)。2、反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均沒(méi)有變化和一般催化劑一樣，酶僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，并不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。酶本身在反應(yīng)前后不發(fā)生變化。3、可降低反應(yīng)的活化能催化劑包括酶在內(nèi)，能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，如圖所示，由于在催化反應(yīng)中，只需較少的能量就可使反應(yīng)物進(jìn)入“活化態(tài)”，所以和非催化反應(yīng)相比，活化分子的數(shù)量大大增加，從而加快了反應(yīng)速度。能量所有的酶在一定的條件下，能使生物體內(nèi)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)迅速地進(jìn)行，酶本身并不發(fā)生變化。

那么，酶與無(wú)機(jī)催化劑相比，具有哪些不同的特點(diǎn)呢？

酶的特性酶的特性——高效性表示酶高效性的曲線(1)、催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無(wú)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)平衡所需時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(3)、酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)原理：新鮮的肝臟中含有過(guò)氧化氫，F(xiàn)e3+是一種無(wú)機(jī)催化劑，都可以催化過(guò)氧化氫分解成水和氧。方法步驟：過(guò)氧化氫溶液肝臟研磨液

滴入3滴2112氯化鐵溶液

滴入3滴2、酶具有專一性

蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麥芽糖酶……1、酶具有高效性酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107－1013

倍每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)

淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在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。

現(xiàn)在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論分別加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃的熱水中，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約50-65℃

水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液無(wú)變化磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用能否用碘液代替斐林試劑?3、酶的作用條件較溫和推測(cè)：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，催化效率是否會(huì)更高？為什么？我們知道口腔的溫度和體溫差不多，而當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后卻發(fā)現(xiàn)唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能給出合理的解釋嗎？1、選擇淀粉酶還是H2O2酶作為實(shí)驗(yàn)材料？三組，高溫，低溫和常溫！2、我要設(shè)計(jì)幾組實(shí)驗(yàn)？選擇幾個(gè)溫度？淀粉酶。因?yàn)镠2O2受溫度影響也會(huì)分解3、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？碘液，看是否變藍(lán)。不能用斐林試劑檢測(cè)是否生成麥芽糖，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)需要嚴(yán)格控制溫度。問(wèn)題聚焦溫度對(duì)酶活性的影響(注意如何控制溫度)1組

2組

3組3％可溶性淀粉

2ml

2ml

2ml

溫度

唾液淀粉酶

碘液

顏色

結(jié)論冰水中60℃水浴100℃水浴放置2min1ml冰水中1ml100℃水浴1ml60℃浴1滴1滴1滴分別搖勻混合，放置反應(yīng)5min變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)唾液淀粉酶在60℃中活性最強(qiáng)自變量因變量PH對(duì)酶活性的影響1

2

3

唾液淀粉酶

1ml

1ml

1ml

pH3％可溶性淀粉

結(jié)果

結(jié)論蒸餾水1mLNaOH1mLHCL1mL搖勻混合，放置在60℃下反應(yīng)5min磚紅色沉淀無(wú)無(wú)

唾液淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng)自變量因變量加入斐林試劑，水浴加熱在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；達(dá)到最適溫度時(shí)，酶的活性最高；超過(guò)最適溫度時(shí)，隨著溫度的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。酶活性受溫度影響示意圖溫度過(guò)高會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活v/mmolT低溫一般不會(huì)改變空間結(jié)構(gòu)，但會(huì)使活性降低在一定范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；達(dá)到最適pH時(shí)，酶的活性最高；超過(guò)最適pH時(shí)，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活酶活性受pH影響示意圖酶為生活添姿彩本節(jié)小結(jié)酶在細(xì)胞代謝中的作用酶的本質(zhì)酶的特性活細(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。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性專一性作用條件溫和

影響酶促反應(yīng)的因素：溫度、PH值、酶的濃度、底物濃度等。(一般來(lái)說(shuō)影響蛋白質(zhì)活性的因素都能影響酶的活性。)低溫：抑制高溫：失活過(guò)酸：失活過(guò)堿：失活(1)、溫度、pH

過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)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)。酶促反應(yīng)速率酶的濃度生成物的量時(shí)間酶的濃度(a)酶的濃度(2a)

影響酶促反應(yīng)的因素：溫度、PH值、酶的濃度、底物濃度等。(一般來(lái)說(shuō)影響蛋白質(zhì)活性的因素都能影響酶的活性。)(2)、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。生成物的量時(shí)間底物濃度(v)底物濃度(2v)酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定(a)(2a)(3)、底物濃度：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。(4)、抑制劑和激活劑

第一個(gè)圖酶量一定，有效接觸面積大，(一般來(lái)說(shuō)影響蛋白質(zhì)活性的因素都能影響酶的活性。)3、酶和一般催化劑的比較（1）共性①、用量少而催化效率高酶與一般催化劑一樣，雖然在細(xì)胞中的相對(duì)含量很低，卻能使一個(gè)慢速反應(yīng)變?yōu)榭焖俜磻?yīng)。②、反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量均沒(méi)有變化和一般催化劑一樣，酶僅能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，并不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。酶本身在反應(yīng)前后不發(fā)生變化。③、可降低反應(yīng)的活化能催化劑包括酶在內(nèi)，能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，如圖所示，由于在