第五章 第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

酶為生活添姿彩第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(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。一、酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝葉綠體:線粒體核糖體:1細(xì)胞內(nèi)會(huì)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(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境: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————酶很溫和1、酶在細(xì)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(guò)氧化氫酶豬肝研磨液（過(guò)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(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在常溫、高溫或鐵離子或過(guò)氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實(shí)驗(yàn)Fe3＋

/過(guò)氧化氫酶步驟試管編號(hào)

說(shuō)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(guò)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(hào)

說(shuō)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(guò)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(wú)關(guān)變量變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)等量性原則單一變量原則等量性原則無(wú)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(guò)氧化氫分解2.FeCl3能催化過(guò)氧化氫分解3.過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解4.過(guò)氧化氫酶的催化效率比FeCl3高1、與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？2、在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？4、3號(hào)與4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？討論加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率酶的作用機(jī)理能量反應(yīng)過(guò)程酶使活化能降低沒(méi)有酶催化有酶的催化活躍狀態(tài)常態(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?酶的作用機(jī)理反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量酶在化學(xué)反應(yīng)中的作用..…………

無(wú)機(jī)催化劑……..

加熱

酶降低化學(xué)反應(yīng)的活化能各條件使反應(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(wú)機(jī)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。思考：從巴斯德研究的領(lǐng)域來(lái)看，他得出結(jié)論的出發(fā)點(diǎn)主要是什么？從李比希研究的領(lǐng)域來(lái)看，他得出結(jié)論的出發(fā)點(diǎn)主要是什么？巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？請(qǐng)分析一下畢希納的研究過(guò)程，從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？5.請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義。閱讀關(guān)于酶本質(zhì)的探究巴斯德之前發(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總結(jié)酶的定義酶的化學(xué)成分

酶的來(lái)源

酶的功能酶是一類生物催化劑活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的是有機(jī)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)抗體激素酶課堂小結(jié)細(xì)胞代謝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原則：變量和控制變量設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t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1.同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)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(wú)差異，數(shù)量相同

D、種類無(wú)差異，數(shù)量不同B2.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場(chǎng)所是（）

A.細(xì)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(méi)有酶時(shí)此反應(yīng)的過(guò)程。在t1時(shí)，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(jìn)程的曲線是()Bt1AEBCDC時(shí)間

[R][P]×[Q]5、為驗(yàn)證“Mg是植物生長(zhǎng)的必需

元素”二位同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，

下列是實(shí)驗(yàn)的基本思路，請(qǐng)分別

指出他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?？為什么？并?xiě)出你的實(shí)驗(yàn)思路

（1）實(shí)驗(yàn)一、取生長(zhǎng)狀況大致一致大豆幼苗，實(shí)驗(yàn)組盛有用蒸餾水配置的Mg鹽溶液，對(duì)照組用清水培養(yǎng)置于相同且適宜的條件下，并對(duì)溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況答：不能，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組不只一個(gè)區(qū)別，不符合單一變量原則。（2）實(shí)驗(yàn)二、取生長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)要求），對(duì)照組澆以含有植物各種必需元素的完全培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)發(fā)育狀況答：不能砂性土壤中含有鎂離子，沒(méi)有排除無(wú)關(guān)變量的影響（3）下面由你來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，請(qǐng)寫(xiě)出你的設(shè)計(jì)思路答：取生長(zhǎng)狀況大致一致大豆幼苗，實(shí)驗(yàn)組盛有用缺鎂的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)，對(duì)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(duì)溶液通氣，觀察比較兩組植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況3443少量肝臟研磨液說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。

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

在研究酶性質(zhì)的過(guò)程中,科學(xué)家通過(guò)整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)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(duì)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(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒(méi)被消化?

由上述資料可看出酶具有什么特性？淀粉溶液(1號(hào)試管)蔗糖溶液(2號(hào)試管)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)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(lán)色→棕色→磚紅色沉淀無(wú)變化酶具有專一性注意：不能用碘液檢測(cè)，因?yàn)檎崽菬o(wú)論分解與否，遇碘都不變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會(huì)受到影響？2、在不同的pH下，同一種酶其活性是否會(huì)改變？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你們的假設(shè)酶有哪些特性？哪些因素會(huì)影響酶的活性？酶對(duì)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(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表達(dá)與交流（溫度/pH會(huì)影響酶的活性嗎？）（溫度/pH會(huì)影響酶的活性）（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…）（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）（總結(jié)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）影響酶活性的條件溫度對(duì)酶活性的影響1233％可溶性淀粉2ml2ml2ml

溫度

2％淀粉酶

碘液