甘肅省武威第十八中學(xué)高一生物必修一教學(xué)課件5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

人教版必修1閱讀P78-80頁完成下列問題：1.什么是細(xì)胞代謝？2.酶在細(xì)胞代謝中的作用是什么？3.什么是對照試驗(yàn)？4.設(shè)計(jì)對照試驗(yàn)的原則是什么？5.如何區(qū)分對照組和試驗(yàn)組？6.什么是自變量，因變量，無關(guān)變量？CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶

氨基酸

多肽酶縮合脫水細(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、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、過氧化氫酶豬肝研磨液（過氧化氫酶）加入試管直接觀察酒精燈加熱滴加FeCl3溶液高溫

Fe3＋

過氧化氫酶對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)步驟試管編號

說明1234

一二

結(jié)果結(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℃FeCl32滴肝臟研磨液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反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量y=k·x變量

H2O2

濃度劑量氣泡產(chǎn)生多少衛(wèi)生香燃燒狀況對照實(shí)驗(yàn)對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)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、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？3、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(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)過氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解。4號快，說明過氧化氫酶催化效率更高。這可保證細(xì)胞代謝快速高效進(jìn)行。1.什么是細(xì)胞代謝？2.酶在細(xì)胞代謝中的作用是什么？3.什么是對照試驗(yàn)？4.設(shè)計(jì)對照試驗(yàn)的原則是什么？5.如何區(qū)分和試驗(yàn)組和對照組？6.什么是自變量，因變量，無關(guān)變量？加快化學(xué)反應(yīng)速率——催化作用除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的試驗(yàn)叫做對照試驗(yàn)。單一變量原則。具備試驗(yàn)組和對照組。對照組自變量不做處理，試驗(yàn)組自變量人為設(shè)定，以和對照組對照。人為改變的變量叫自變量。隨自變量變化而變化的量叫因變量。其他變量對試驗(yàn)結(jié)果也能造成影響，統(tǒng)稱為無關(guān)變量。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)稱酶的催化作用機(jī)理

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。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量，使分子變?yōu)橐装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能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。活化能閱讀P81資料分析，完成下面問題：1.酶的探索主要經(jīng)歷了哪些過程？有什么啟發(fā)？2.酶的本質(zhì)和定義。2.酶的本質(zhì)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(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)酶的定義酶的定義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有催化功能。

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

1、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。2、專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。資料2

由上述資料可看出酶具有什么特性？酶促反應(yīng)速率最快（即酶的活性最強(qiáng)）時(shí)的溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度。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(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對酶活性的影響資料3酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性。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)的酶最適溫度在4.5－6.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對酶活性的影響酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境pH稱為該酶促反應(yīng)的最適pH。由此可看出酶的作用條件有什么特點(diǎn)？3、酶的作用條件溫和

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。思考探究影響酶活性的條件

探究1在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會受到影響？探究2在不同的pH下，同一種酶其活性是否會改變？探究3酶是否具有專一性？請按照探究的一般程序，設(shè)計(jì)驗(yàn)證你們的假設(shè)。哪些因素會影響酶的活性？酶是否具有專一性？科學(xué)探究步驟提出問題作出假設(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會影響酶的活性嗎？）（溫度/pH會影響酶的活性）（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)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)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

碘液劑量顏色反應(yīng)

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(lán)變藍(lán)不變藍(lán)淀粉酶在60℃中活性最強(qiáng)自變量因變量pH對酶活性的影響1232％淀粉酶pH3％可溶性淀粉

斐林試劑顏色反應(yīng)

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條件中活性最強(qiáng)2mL2mL搖勻混合，沸水浴1minHCL1mL1ml1ml1ml自變量因變量淀粉溶液(1號試管)蔗糖溶液(2號試管)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→磚紅色沉淀無變化

具有專一性酶的應(yīng)用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脂肪酶蛋白酶可催化水解奶漬和血漬中的蛋白質(zhì)成為可溶性的氨基酸。溫度會影響酶的活性，酶具有最適溫度。3.人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因時(shí)A.消化道內(nèi)食物尚未消化B.發(fā)燒使胃腸蠕動減弱C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏鐳.高溫使酶的活性減弱2.下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸B.少數(shù)的酶是RNAC.每種酶都具有高效性，專一性D.酶都具有消化功能4、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是

A.pH不合適

B.在胃里發(fā)揮了作用，不能再繼續(xù)起作用了

C.被小腸內(nèi)的物質(zhì)包裹起來，不能起作用了

D.小腸內(nèi)沒有蛋白質(zhì)可被消化5、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(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6、用純唾液和用稀釋10倍的唾液做唾液淀粉酶