《酶的作用与本质》PPT课件.ppt

问题讨论： （2）实验中为什么要把肉块放入金属笼内？ （1）这个实验要解决什么问题？ （3）推测是什么物质使肉块消失了？ 鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化 排除鸟类的胃只有物理性消化的可能 可能是胃内的某种化学物质将肉块分解了 （4）怎样才能证明你的推测？ 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 酶的作用和本质 细胞代谢 细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。 酶和细胞代谢有关系吗？ 酶 细胞代谢 CCOOH H NR1 R2 O H H C NH2 C OH H + R1 C NH2 C HO COOHC H N R2H 缩合酶缩合酶 + H2O 2 H2O2 2 H2O + O2 1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂 4、过氧化氢酶 肝脏研磨液 加入试管直接观察 90左右水浴加热 滴加FeCl3溶液 （一）酶在细胞代谢中的作用 实验探究实验探究 比较比较HH 2 2 OO 2 2 在不同条件下的分解在不同条件下的分解 步骤步骤 试管编号试管编号 变量变量 1 1 2 2 3 3 4 4 一一 HH2OO2 浓度 剂量剂量 二二 剂量剂量 反应反应 速率速率 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 2ml2ml2ml 3%3% 2ml 3%3% 常温常温90 FeCl3 肝脏研肝脏研 磨液磨液 2 2滴清水滴清水2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴 不明显不明显 不复燃不复燃 少量少量 不复燃不复燃 较多较多 变亮变亮 大量大量 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 该实验几个注意点 1、为什么要选用新鲜的肝脏？ 2、为什么要将肝脏制成研磨液？ 3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否 共用一个吸管？为什么？ 4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？ H2O2酶数量多且活性高 使酶更容易释放出来 不能，易交叉污染 气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度 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（催化机理） 反应物反应物 产物产物 反应进程反应进程 能量能量 活化能活化能 加热 加热在化学反应中的作用 加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 反应物反应物 产物产物 活化能活化能 反应进程反应进程 能量能量 催化剂在化学反应中的作用 75无催化剂催化 29过氧化氢酶 活化能 (kJ.mol-1) 条件 无机 催化剂 生物 催化剂 催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与 无机催化剂相比较，酶的作用更显著，因而 催化效率更高。 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：各条件使反应加快的本质： 加热：加热： FeFe3+ 3+： ： 酶：酶： 提高分子的能量提高分子的能量 降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能 更显著地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 催化效率更高催化效率更高 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(Enzyme)的概念: 绝大多数酶是蛋白质, 少数的酶是RNA. 酶是活细胞产生的一类具有 生物催化作用的有机物。 来源 功能本质 动动脑动动脑 下列说法正确吗？下列说法正确吗？ A.A.酶只能在细胞内起作用酶只能在细胞内起作用 B.B.酶能提供使反应开始所必需的活化能酶能提供使反应开始所必需的活化能 C.C.酶在催化过程中不断被消耗酶在催化过程中不断被消耗 D.D.酶都是在核糖体上合成的酶都是在核糖体上合成的 E.E.凡是活细胞都能产生酶凡是活细胞都能产生酶 F.F.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶 G.G.酶是细胞代谢所必需的酶是细胞代谢所必需的 二二 酶的特性酶的特性 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！ 3443 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5min 2号试管中加入2mL 蔗糖溶液 加入斐林试剂 振荡 约60水浴2min 1号试管中加入2mL 淀粉溶液 蓝色无变化 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5min 2号试管中加入2mL 蔗糖溶液 加入斐林试剂 振荡 约60水浴2min 1号试管中加入2mL 淀粉溶液 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）？ 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 你又该动脑筋了！ 问题聚焦 1、选择淀粉还是H2O2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 123 1淀粉溶液 1ml2ml1ml 2淀粉酶1ml1ml1ml 3温度60 沸水冰水 4碘液12滴12滴12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 探究温度对淀粉酶活性的影响 除了注意对照实验设计，还要注意实验的顺序， 如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结 果更准确。 在最适温度的两侧，反应速率都比较（ ） 较高的温度容易使酶的( )遭到破坏，蛋白 质变性，而失去( )。 每种酶都有自己的 低 活性 最适温度 空间结构 动物：35-40摄氏度 植物 40-50摄氏度 细菌、真菌 差别较大 在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起 疑问：60时，为什么肉块长时间不能被分解？ 如何找到酶活性最高时的温度？ 通过以上实验可以知道，酶在最适温度下， 活性最高。 那么PH值不同，对酶的活性有没有影响呢？ 你又要动脑筋了！ 设计一个实验，来探究pH会影响酶的催化 效率（活性）？ 以上设计缺少对照组。 以上设计是否科学？ 序 号 项 目 试管 12 1淀粉酶溶液 1ml1ml 2PH NaOH 1ml Hcl 1ml 3可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 4温度 60 60 5斐林试剂 2ml 2ml 6实验现象 1号试管 过氧化氢 溶液 实验 步骤 一 二 三 四 实验现象 结论 2号试管3号试管 加入过氧化氢酶2滴，振荡23min 试管各加入2mL过氧化氢溶液 无明显变化 pH7pH=12pH2 将带火星的卫生香分别放入试管中 只有在适合的pH下酶的催化效率最好 复燃无明显变化 探究pH对过氧化氢酶活性的影响 过氧化氢酶 在最适合的pH下， 酶的活性 最高 空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的（ ）遭 到破坏,蛋白质（变性），酶失去（ ）。活性 动物体里的酶最适PH大 多在6.5-8.0之间，（ 但胃蛋白酶为1.5，胰液中的 酶为8-9） 植物体里的酶最适PH大 多在4.5-6.5之间 影响酶促反应速率的因素： 1、温度 3、酶的浓度