《降低化学反应活化能的酶》课件新人教版必修1

第 1节 降低化学反应活化能的酶一一 酶的作用和本质酶的作用和本质斯帕兰札尼的实验讨论： 1、这个实验要解决什么问题？2、是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了一、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为 细胞代谢。C COOHHNR1R2OHHCNH2C OHH+ R1 CNH2C H OCOOHCHNR2H二、酶在细胞代谢中的作用2 H2O2 2 H2O + O21、常温下反应2、加热3、 Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶 猪肝研磨液加入试管直接观察酒精灯水浴加热滴加 FeCl3溶液一、细胞代谢步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 2 3 4一一 H2O2 浓度剂量剂量 二二剂量剂量 结结果果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml 2ml2ml 2ml3% 3%3%3%常温常温 90 FeCl3 肝脏研肝脏研磨液磨液2滴清水滴清水 2滴清水滴清水 2滴滴 2滴滴不明显不明显 少量少量 较多较多 大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃 变亮变亮 复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样反应条件反应条件 自变量因变量无关变量步骤步骤试管编号试管编号说明说明1 2 3 4一一 H2O2 浓度剂量剂量二二剂量剂量结结果果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml 2ml2ml 2ml3% 3%3%3%常温常温 90 FeCl3 肝脏研肝脏研磨液磨液2滴清水滴清水 2滴清水滴清水 2滴滴 2滴滴不明显不明显 少量少量 较多较多 大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃 变亮变亮 复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样反应条件反应条件自变量因变量无关变量对照组 实验组对照实验变量：实验过程中可以变化的因素。自变量 ：因变量 ：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。对照组 ：实验组 ：人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为 活化能活化能二、酶在细胞代谢中的作用一、细胞代谢与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高催化剂降低了反应物分子活化时所需的能量非催化反应和酶催化反应活化能的比较Ea， 活化能； G， 自由能变化 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：加热： Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能二、酶在细胞代谢中的作用一、细胞代谢三、酶的本质讨论：1、巴斯德和李比希的观点各是什么？有什么积极意义？各有什么局限性？2、巴斯德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？二、酶在细胞代谢中的作用一、细胞代谢毕 希纳实验3、从毕希纳实验可以得出什么结论？4、萨姆纳研究哪种酶？你认为他成功的主要原因是什么？5、切赫和奥特曼有什么新发现？6、酶的本质是什么？三、酶的本质二、酶在细胞代谢中的作用一、细胞代谢巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关 ，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质 ，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳酵母 细胞中的某些物质 能够在酵母细胞破碎后继续 起催化作用 ，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳脲酶是 蛋白质李比希切赫、奥特曼少数 RNA也具有生物催化功能酶 是 活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质 ,少数酶是 RNA。三、酶的本质二、酶在细胞代谢中的作用一、细胞代谢无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？如何用实验来验证 ？请大家回忆上节课 H2O2在不同条件下的分解的实验！实验设计原则： 对照原则 单一变量 (单因子）原则友情提示3 44 3少量肝脏研磨液说明过氧化氢酶比 Fe3+的催化效率 (活性 )高得多。 比较过氧化氢酶和 Fe3+的催化效率为什么 4号试管的反应速率比 3号试管快得多？事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。107 1013酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。酶具有高效性的意义：上述实验说明了：一 、酶具有高效性你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液 蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结论分别加入淀粉酶 2滴，振荡，试管下半部浸入60 左右的热水中，反应 5min2号试管中加入 2mL蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡 约 60 水浴 2min1号试管中加入 2mL淀粉溶液蓝色 无变化棕色砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用v每一种酶只能催化 化学反应。v细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与酶的 是分不开的。二、酶具有专一 性一种或一类 4000专一性v目前发现的酶有 多种 ,它们分别催化不同的化学反应 。一 、酶具有高效性淀粉溶液 蔗糖溶液实验步骤一二三分别加入淀粉酶 2滴，振荡，试管下半部浸入60 左右的热水中，反应 5min2号试管中加入 2mL蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡 约 60 水浴 2min1号试管中加入 2mL淀粉溶液探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件，比如淀粉酶在 60 左右最好。 能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？你又该动脑筋了！问题聚焦1、选择淀粉酶还是 H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！2、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝序号 项目试管1 2 31 淀粉溶液 1ml 2ml 1ml2 淀粉酶 1ml 1ml 1ml3 温度 60 沸水 冰水4 碘液 1 2滴 1 2滴 1 2滴5 实验现象以上设计有两点错误 :一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则 ;二是试剂加入的顺序错误 2、 3步应互换。 以上设计是否有错误？1号试管淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管 3号试管加入淀粉酶 2滴，振荡试管各加入 2mL淀粉溶液蓝色保持 0 冰水中约 5min加热至 100 ，约 5min加热至 60 ，约 5min各加入两滴碘液 振荡无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色探