降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶劉.ppt

1、本節(jié)聚焦： 1、細(xì)胞代謝為什么離不開酶？ 2、酶是什么？ 3、科學(xué)家是怎樣研究酶的？,問題探討,1、斯帕蘭札尼設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處在哪里？ 2、根據(jù)肉塊消失的現(xiàn)象你能作出怎樣的假設(shè)？ 3、怎樣才能證明你的推測(cè)？,鳥類的胃是否只有物理性消化、沒有化學(xué)性消化？,胃液中含有某種物質(zhì)，該物質(zhì)能將肉塊分解（消化）,收集該物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解,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,它是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ),一、酶在細(xì)胞代謝中的作用,1、細(xì)胞代謝,2、比較H2O2在不同條件下的分解,（1）實(shí)驗(yàn)原理,（2）實(shí)驗(yàn)材料,思考：,新鮮,保證過氧化氫酶的數(shù)量和

2、活性,研磨液,與底物過氧化氫充分接觸,90C水浴,（3）實(shí)驗(yàn)步驟,一、酶在細(xì)胞代謝中的作用,不處理,2滴FeCl3溶液,2滴肝臟 研磨液,（4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,基本無氣泡,少量氣泡,較多氣泡,大量氣泡,燃燒猛烈,加熱能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率,（5）實(shí)驗(yàn)討論,1和2比較說明：,1和3比較說明：,FeCl3能加快H2O2分解的速率,1和4比較說明：,H2O2酶能加快H2O2分解的速率,3和4比較說明：,H2O2酶的催化效率比FeCl3高得多,（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論,酶具有催化作用，并且具有高效性,細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都進(jìn)行著成千上萬(wàn)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的進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要

3、求，所以說酶對(duì)細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要,控制變量與對(duì)照實(shí)驗(yàn) 1、自變量：實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量。 2、因變量：隨自變量的變化而變化的變量。 3、無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在的一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。,4、對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 5、對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。,比較過氧化氫在不同條件下的分解,無,少量,較大量,大量,火星變亮,復(fù)燃,對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組,自變量,因變量,無關(guān)變量,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。,單一變量原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量不同外,其他變量都應(yīng)保持相同且適宜。,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

4、原則:,空白、自身、相互對(duì)照,2H2O2 2H2O + O2,常態(tài)（不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）,活躍狀態(tài)（易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）,活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)化為容易發(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。,一、酶在細(xì)胞代謝中的作用,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(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,一、酶在細(xì)胞代謝中的作用,反應(yīng)物,產(chǎn)物,活化能,反應(yīng)進(jìn)程,能量,.,無機(jī) 催化劑,酶,加熱,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)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

5、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,脲酶是蛋白質(zhì),李比希,切赫,少數(shù)RNA也具有生物催化功能,二、酶的本質(zhì),酶發(fā)生催化作用一定要在細(xì)胞內(nèi)嗎？,結(jié) 論：,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA,酶,1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請(qǐng)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.真絲

6、 （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？,B D,脂肪酶,課堂鞏固,2、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、組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 D、一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力,3、酶的基本組成單位是（ ） A.氨基酸 B.核苷酸 C.核糖核苷酸 D.A或C,D,D,4、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),5、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、種類無差異，數(shù)量相同 D、

7、種類無差異，數(shù)量不同,B,C,、完成課本后練習(xí) 、預(yù)習(xí)下一節(jié),二 酶的特性,復(fù)習(xí)：,1、酶的作用,2、酶的作用機(jī)理,3、酶的本質(zhì),酶的基本單位,酶的合成場(chǎng)所,酶的鑒定試劑,4、變量、自變量、因變量、無關(guān)變量,5、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則,酶與無機(jī)催化劑具有以下相同點(diǎn)：,1、改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗，酶的性質(zhì)和數(shù)量沒有發(fā)生變化,2、降低活化能，加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡時(shí)間，不改變平衡點(diǎn)和反應(yīng)方向,酶的催化功能與無機(jī)催化劑有什么不同呢？,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(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？,一、酶具有高效性,事實(shí)上，酶的催化效率大約

8、是無機(jī)催化劑的107 1013倍。,2、細(xì)胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進(jìn)行，與酶的 是分不開的。,二、酶具有專一性,1、每一種酶只能催化 化學(xué)反應(yīng),一種或一類,專一性,3、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證酶的專一性,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。,實(shí)驗(yàn)材料：淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶、斐林試劑、碘液、試管、恒溫水浴鍋,設(shè)計(jì)思路：同一種酶對(duì)不同的底物水解或者不同的酶水解同一底物,分別加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入37左右的熱水中，反應(yīng)5min,2號(hào)試管中加入2mL 蔗糖溶液,加入斐林試劑,振蕩,約60水浴2min,1號(hào)試管中

9、加入2mL 淀粉溶液,無變化,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,關(guān)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),1、確認(rèn)變量：,判斷自變量與因變量的方法：,從實(shí)驗(yàn)名稱中判斷,探究溫度對(duì)酶活性的影響,驗(yàn)證甲狀腺激素可促進(jìn)幼小動(dòng)物的發(fā)育,探究酵母是否有提高牧草抗旱的能力,寫實(shí)驗(yàn)名稱的方法：,探究（驗(yàn)證）自變量對(duì)因變量的影響,單一變量原則,對(duì)照原則,實(shí)驗(yàn)組：,對(duì)照組：,接近現(xiàn)實(shí)生活或者未加處理的一組,偏離現(xiàn)實(shí)生活或者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理的一組,2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)遵循的原則,探究酵母是否有提高牧草抗旱的能力,探究光照對(duì)大豆發(fā)芽的影響,對(duì)照類型,自身對(duì)照：,空白對(duì)照：,相互對(duì)照：,對(duì)照組

10、不做任何處理,指實(shí)驗(yàn)和對(duì)照在同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照組,等量原則,排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。,無對(duì)照組，幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照,（1）取材，分組，編號(hào),（2）處理自變量,（3）觀察，分析，統(tǒng)計(jì),動(dòng)物：,年齡，體重，大小，性別相同的 ，均分為組，編為甲、乙。,植物：,取長(zhǎng)勢(shì)相似,大小相近的 植株若干，均分為組，編為甲、乙。,實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組,找出自變量,一組加適量。,另一組加等量。,在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果,3、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：,等量原則,（4）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：,對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)論=實(shí)驗(yàn)名稱,探究性實(shí)驗(yàn)：,對(duì)未知的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行探究,

11、結(jié)論已確定：,結(jié)論不確定：,要把可能的結(jié)果都預(yù)測(cè)出來,結(jié)論表示方法：,若 則 ,結(jié)果,結(jié)論,舉例：驗(yàn)證甲狀腺激素能促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育,探究甲狀腺激素對(duì)幼小動(dòng)物發(fā)育的影響,實(shí)驗(yàn)名稱重要性：,2.能從中找出自變量和因變量,1.能從中推測(cè)出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,實(shí)驗(yàn)題的做法：,1.把實(shí)驗(yàn)名稱找出來，圈起來。,2.判斷該實(shí)驗(yàn)類型。,（由此大概可推測(cè)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論了）,3.找出自變量,（實(shí)驗(yàn)名稱中找）,（由此可知實(shí)驗(yàn)步驟怎么設(shè)計(jì)了）,注意：實(shí)驗(yàn)材料與儀器對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟有啟 示作用，解題時(shí)應(yīng)特別關(guān)注。,切記：,實(shí)驗(yàn)題的解答盡量避免“邊讀題邊落筆” 應(yīng)“通讀全文再解答”這樣更具有準(zhǔn)確性,實(shí)驗(yàn)：探究酵母是否有提高牧草抗旱的能

12、力,步驟：,1.取長(zhǎng)勢(shì)相似，大小相近的牧草若干， 均分為A、B兩組。,2.A組接種酵母 ；B組不接種酵母,把兩組置于干旱條件下培養(yǎng)一段時(shí)間。,3.觀察牧草的生長(zhǎng)狀況。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論預(yù)測(cè)：,若A組生長(zhǎng)狀況比B組好，則酵母可提高牧 草抗旱能力。,若A組生長(zhǎng)狀況比B組差，則酵母會(huì)降低牧 草抗旱能力。,若A、B生長(zhǎng)狀況相似，則酵母對(duì)牧草的抗 旱能力無影響。,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(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)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）

13、,影響酶活性的條件,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究溫度對(duì)酶活性的影響,1、選擇哪種酶作實(shí)驗(yàn)材料？為什么？,淀粉酶，過氧化氫的分解會(huì)受溫度的影響,2、自變量是什么？因變量是什么？怎么控制自變量？怎么檢測(cè)因變量？,酶活性可用反應(yīng)速率來表示，反應(yīng)速率用單位時(shí)間內(nèi)，底物減少量或產(chǎn)物生成量來表示,3、檢測(cè)試劑是什么？為什么？設(shè)定哪幾個(gè)溫度？怎樣設(shè)定？,碘液，斐林試劑需進(jìn)行水浴加熱，改變了原來設(shè)置好的溫度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確,60、100 、0 ,以上設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)錯(cuò)誤:一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則;二是試劑加入的順序錯(cuò)誤2、3步應(yīng)互換。,以上設(shè)計(jì)是否有錯(cuò)誤？,溫度對(duì)酶活性的影響,酶表現(xiàn)最大活性時(shí)的溫度叫最適溫度,0左右時(shí)，酶的活性可恢復(fù),高溫時(shí)，酶的活性不可恢復(fù),PH對(duì)酶活性的影響,酶表現(xiàn)最大活性時(shí)的PH叫 最適PH