降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件

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？問題探討鳥類的胃中是否只有物理消化，無化學(xué)消化。胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，體外是否能將肉分解。胃內(nèi)起消化作用的物質(zhì)主要是什么？第一頁第二頁，共46頁。一、細(xì)胞代謝細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。第二頁第三頁，共46頁。2H2O2

→2

H2O+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加入試管直接觀察酒精燈水浴加熱滴加FeCl3溶液二、酶在細(xì)胞代謝中的作用過氧化氫酶第三頁第四頁，共46頁。試管編號12343%H2O22ml2ml2ml2ml實驗處理90℃左右水浴加熱＼加熱＼＼

2%FeCl3＼＼2滴＼20%肝臟研磨液＼＼＼2滴實驗觀察產(chǎn)生氣泡數(shù)量衛(wèi)生香燃燒程度實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解結(jié)論：不明顯少量較多最多不復(fù)燃幾乎無變化輕度燃燒猛烈燃燒過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣，加熱、FeCl3和過氧化氫酶都可以使過氧化氫分解，但過氧化氫酶的催化效率較高。第四頁第五頁，共46頁。在本實驗中應(yīng)該注意哪些事項？1.實驗時肝臟必須要新鮮。因為酶是蛋白質(zhì)，如果取材過早，肝細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機(jī)物就會在腐生細(xì)菌的作用下分解，使組織中酶的數(shù)量減少且活性降低。2.要使用肝臟研磨液，這樣可加大過氧化氫酶與過氧化氫的接觸面積，從而加速過氧化氫的分解。3.滴加氯化鐵和肝臟研磨液不能合用一支滴管。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶帶入氯化鐵溶液中也會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致得出錯誤的結(jié)論。4.過氧化氫具有一定的腐蝕性，使用時不要讓其接觸皮膚。第五頁第六頁，共46頁。試管編號12343%H2O22ml2ml2ml2ml實驗處理90℃左右水浴加熱＼加熱＼＼

2%FeCl3＼＼2滴＼20%肝臟研磨液＼＼＼2滴實驗觀察產(chǎn)生氣泡數(shù)量衛(wèi)生香燃燒程度實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解對照實驗對照組實驗組無關(guān)變量自變量因變量等量原則第六頁第七頁，共46頁。（二）實驗:討論提示1.2號試管放出的氣泡多。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。2.不能。3.說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。4.4號試管的反應(yīng)速率比3號試管快得多。說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。第七頁第八頁，共46頁。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。第八頁第九頁，共46頁。第九頁第十頁，共46頁。abc如圖abc中，代表正常條件下分子活化能是

，代表酶促反應(yīng)所需活化能是

；代表酶所降低的活化能的是

。Cba一、酶在細(xì)胞代謝中的作用第十頁第十一頁，共46頁。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。酶的催化作用的實質(zhì)就是降低反應(yīng)的活化能，從而提高了活化分子的數(shù)量，加快反應(yīng)速率。酶也具有無機(jī)催化劑的特點：加快反應(yīng)速率，本身不被消耗，縮短達(dá)到平衡的時間，但不改變平衡點等。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)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能二、酶在細(xì)胞代謝中的作用第十一頁第十二頁，共46頁。三、酶的本質(zhì)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物。其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的來源酶的功能酶的化學(xué)成分酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？不是，酶在細(xì)胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用，有些酶在細(xì)胞內(nèi)起作用，有些酶在細(xì)胞外起作用（消化酶）。第十二頁第十三頁，共46頁。第十三頁第十四頁，共46頁。例：皮膚上出現(xiàn)小傷口，用雙氧水消毒時，能觀察到什么現(xiàn)象？你能解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因嗎？解析：當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時，常用雙氧水消毒。在消毒時常能觀察到有氣泡產(chǎn)生。這是因為人體細(xì)胞中有過氧化氫酶，能將過氧化氫分解成水和氧氣，這些氣泡就是氧氣。第十四頁第十五頁，共46頁。例：加酶洗衣粉是在洗衣粉中加入0.2%～0.5%的酶制成的合成洗滌劑。羊毛、兔毛、蠶絲等蛋白質(zhì)類纖維織物不能用加酶洗衣粉洗滌，否則會使纖維受到破壞，你知道這是為什么嗎？解析：加酶洗衣粉中含有蛋白酶，可以分解羊毛、兔毛、蠶絲等蛋白質(zhì)類纖維，因此，不能用于此類織物的洗滌。第十五頁第十六頁，共46頁。（三）資料分析1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。2.提示：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭論的焦點上，使科學(xué)研究更加有的放矢。第十六頁第十七頁，共46頁。3.畢希納的實驗說明，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。4.薩姆納歷時9年用正確的科學(xué)方法，堅持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。第十七頁第十八頁，共46頁。細(xì)胞代謝：設(shè)計實驗的原則：單一變量原則對照原則等量原則酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能，提高化學(xué)反應(yīng)速率的作用；酶的本質(zhì)：課堂小結(jié)練一練第十八頁第十九頁，共46頁?；A(chǔ)題1.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)胞中的某些物質(zhì)在起作用。李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(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)。第十九頁第二十頁，共46頁。2.提示：（1）細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率地進(jìn)行，酶的催化效率比無機(jī)催化劑高得多。（2）細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行，無機(jī)催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。3.D。第二十頁第二十一頁，共46頁。拓展題1.提示：可用第2章中學(xué)過的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì)，主要是因為細(xì)胞中酶的提取和純化非常困難。2.提示：（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。（2）目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報道。第二十一頁第二十二頁，共46頁。四、酶的特性㈠酶具有高效性思考：口腔里只有唾液淀粉酶，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013

倍。第二十二頁第二十三頁，共46頁。㈡酶具有專一性一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。四、酶的特性思考：P86基礎(chǔ)題3第二十三頁第二十四頁，共46頁。▲案例一：探究PH對過氧化氫酶活性的影響：▲案例二：探究溫度對淀粉酶活性的影響：探究第二十四頁第二十五頁，共46頁。⒈PH對酶活性的影響㈢酶的作用條件較溫和四、酶的特性第二十五頁第二十六頁，共46頁。四、酶的特性過酸過堿會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶永久失活。第二十六頁第二十七頁，共46頁。⒉溫度對酶活性影響溫度過高會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，酶永久失活。低溫使酶的活性降低，但恢復(fù)溫度后，酶的活性可恢復(fù)。四、酶的特性第二十七頁第二十八頁，共46頁。四、酶的特性第二十八頁第二十九頁，共46頁。過酸、過堿和高溫---酶被殺死低溫------------------酶暫時失活注意：第二十九頁第三十頁，共46頁。1、溫度2、pH影響酶促反應(yīng)速率的因素有哪些？討論酶活性酶促反應(yīng)速率第三十頁第三十一頁，共46頁。3、酶的濃度：影響酶促反應(yīng)速率的因素有哪些？討論酶促反應(yīng)速率酶的濃度0反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。(底物充足)第三十一頁第三十二頁，共46頁。4、底物濃度：[見拓展題]影響酶促反應(yīng)速率的因素有哪些？討論酶促反應(yīng)速率底物濃度0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（酶量一定）。第三十二頁第三十三頁，共46頁。1.溫度和pH是通過影響酶活性而影響酶促反應(yīng)速率的。2.底物濃度和酶濃度是通過影響底物與酶的接觸而影響酶促反應(yīng)速率的，并不影響酶的活性。第三十三頁第三十四頁，共46頁。酶的專一性每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107

～1013倍酶的性特酶的高效性酶的作用條件較溫和1）需要適宜pH值2）需要適宜的溫度酶的本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA小結(jié)降低活化能影響酶促反應(yīng)速率的因素：溫度、pH、酶的濃度、底物濃度第三十四頁第三十五頁，共46頁?！?783年，斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用時做了一個巧妙的實驗，這個實驗的巧妙之處在于（）A．排除了鳥的胃中物理性消化的干擾B．證明了何種消化酶對食物起了消化作用C．證明了胃對于食物只有化學(xué)性消化D．證明了細(xì)胞代謝離不開消化酶◆在過氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是（

）。A．有利于過氧化氫酶的釋放

B．保護(hù)過氧化氫酶C．提高過氧化氫酶的活性

D．以上說法都不正確AA第三十五頁第三十六頁，共46頁?！敉瑹o機(jī)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■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(jī)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(jìn)行DC第三十六頁第三十七頁，共46頁?！鱿聢D縱軸為酶反應(yīng)速率，橫軸為底物濃度，其中正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應(yīng)速率關(guān)系的是（

）。B第三十七頁第三十八頁，共46頁。■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C.體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒有了胃口

■胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（）A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用D.小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化人體內(nèi)胃蛋白酶的最適宜PH在2.0左右，但它流入腸道后會自動喪失其功能，原因在于腸道內(nèi)的PH為堿性。這樣可保證各部位的酶在各部分發(fā)揮功能，保證新城代謝有序地進(jìn)行。CA第三十八頁第三十九頁，共46頁。■能夠使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶

■關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的一項是（）A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力CD第三十九頁第四十頁，共46頁。例：測定胃蛋白酶的活性時，將溶液的PH由10降到2的過程中，胃蛋白酶的活性將（）A.不斷上升B.沒有變化C.先升后降D.先降后升解析：胃蛋白酶的最適宜PH為1.5左右，在PH為10時，酶已經(jīng)喪失活性。所以盡管PH由10降到2，但胃蛋白酶一直沒有活性。B第四十頁第四十一頁，共46頁?？刂谱兞颗c對照實驗1、自變量：實驗中人為控制改變的變量。2、因變量：隨自變量而變化的變量。3、無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在的一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響。4、對照實驗：除