降低化学反应活化能的酶(4).ppt

第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶,食物进入人体内发生了怎样的变化？,斯帕兰札尼鹰的消化作用实验,1.斯帕兰札尼设计的实验要解 决什么问题？实验设计的巧妙 之处在哪里？ 2.根据肉块消失的现象你能作出怎样的假设？ 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？,胃液中含有某种物质，该物质能将肉块分解（消化）,收集该物质，验证其是否能将肉块分解。,问题探讨（教材P78）,一、酶的作用,对于细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。,细胞内的化学反应大都需要在一种特殊的催化剂酶的催化下才能顺利地进行，因此，细胞代谢实质上是细胞内高度有序的酶促反应的总称。,实验: 比较过氧化氢在不同条件下的分解,实验介绍：动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应,4、3号和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？,1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？,2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？,3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？,少,较多,发亮,很多,复燃,实验操作、现象和结论,极少,控制变量,加入生物催化剂（酶）相当于给汽车找到了一条穿山隧道,活化能:分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。,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，生物催化剂酶有突出的优越性酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。,酶到底是什么物质呢？,资料分析：关于酶本质的探索,讨论（教材P82）,1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？,认为发酵与活细胞有关,引起发酵的是细胞中的某些物质,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用,这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,2.巴斯德和李比希之间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？,巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们的争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。,毕希纳的实验说明，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。,酵母细胞研磨,加水搅拌,加压过滤,含酵母细胞的提取液,加入葡萄糖,过程：,现象：冒出气泡,3.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？,4.你认为萨姆纳成功的主要原因是什么？,萨姆纳历时九年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。,5.请给酶下个较完整的定义？,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。,酶是一类生物催化剂,活细胞产生的,具有生物催化作用的,是,有机物。,一类,大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。,二、酶的本质,什么是酶？,1. 同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ） A、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同 C、种类无差异，数量相同 D、种类无差异，数量不同,B,2.细胞内合成酶的主要的场所是（ ） A.细胞质 B. 线粒体 C.核糖体 D. 内质网,C,课堂练习:,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,B,控 制 变 量,对 照 实 验,返回,三、酶的特性,说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。,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？,酶的具有高效性,酶具有高效性的意义：,上述实验说明了：,酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行和能量供应的稳定,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？,淀粉和蔗糖都是非还原性糖，在酶的催化作用下都能水解为还原性糖。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。,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,白色,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,每一种酶只能催化 化学反应。,细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。,酶具有专一 性,一种或一类,4000,专一性,目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同 的化学反应。,从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的 条件，比如淀粉酶60左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？,酶活性：酶对化学反应的催化效率。,1号试管,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冰水中反应约5min,加热至100，反应约5min,加热至60， 反应约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,在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。,1号试管,2号试管,3号试管,试管各加入1mL淀粉酶溶液,无变化,探究pH对淀粉酶活性的影响,加入蒸馏水,加入NaOH溶液,加入HCl,试管各加入2mL可溶性淀粉溶液，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中,加入2mL斐林试剂,振荡,沸水水浴1min,无变化,白色,棕色,砖红色沉淀,只有在适合的pH下酶的催化效率最好,在最适宜pH下，酶的活性最高， pH偏高或偏低酶的活性都会明显降低。,3.如果实验失败了，应该怎样做？,检查实验步骤是否出错，重复实验。,思考：,1.课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧 化氢酶探究pH对酶活性的影响，为什么？,因为温度对淀粉酶活性的影响较大，pH对过氧化氢酶的影响较大。这样做实验的现象才明显。,2.在测定淀粉酶的专一性时，为什么要用到蔗糖溶液？,设置对照实验。,1号试管,2号试管,3号试管,加入过氧化氢酶2滴，振荡,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后将点燃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,加入蒸馏水,加入NaOH溶液,加入HCl,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？,不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,酶的特性： 具有高效性 具有专一性 作用条件较温和 要有合适的温度 要有合适的pH,总结：,比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 温度对淀粉酶活性的影响 pH对过氧化氢酶活性的影响,影响酶促反应速率的因素：,1、温度,3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。,4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化。,酶量一定,2、pH,课堂练习：,1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 （ ） B.胃没有排空 C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用， 主要原因是（ ） A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化,C,A,3.能够使唾液淀粉酶水解的是（ ） A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶 4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ） A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失