酶的作用和本质ppt课件

我饿！我要吃吃吃,第五章 细胞的能量供应和利用,新叶伸向和煦的阳光 蚱蜢觊觎绿叶的芬芳 它们为生存而获取能量 能量在细胞里流转激荡,细胞中每时每刻都进行着许多化学变化统称细胞代谢。,而代谢的顺利进行与酶有着很大的关系。,有机物中的化学能,复杂的 化学反应,太阳能,第1节 降低反应活化能的酶,果胶酶主要用于果蔬汁饮料及果酒的榨汁及澄清，对分解果胶具有良好的作用。 。,含酶牙膏可以分解细菌，使我们牙齿亮洁、口气清新。,加酶洗衣粉比普通洗衣粉有更强的去污能力。,细胞内也发生着一系列的化学反应，细胞内的环境条件又是怎样的呢？,一般化学反应的条件,高温 高压 强酸 强碱 催化剂,细胞内外的环境：是很温和的 常温 常压 水溶液环境 pH接近中性,在细胞内的这种温和条件下，要发生各种复杂的化学反应离不开生物体内“高效的生物催化剂”酶,实验 探究过氧化氢酶、铁离子、加热对H2O2 分解速率的影响,H2O2,一、酶的作用和本质,实 验,比较过氧化氢在不同条件下的分解,实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义,实验原理：,2 H2O2 2 H2O + O2,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,鲜肝研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,反应条件,对照组,实验组,1.高温可以加快过氧化氢分解,2.FeCl3能催化过氧化氢分解,3.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解,4.过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高,加热为什么能加快过氧化氢分解？,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,3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？,加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道,酶的催化作用降低化学反应的活化能,酶的作用机理,酶的作用 降低化学反应活化能，提高化学反应速率,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,同无机催化相比，酶能更显著地 降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。,2、酶的本质,资料分析：关于酶本质的探索, 巴斯德以前：,发酵是纯化学反应，与生命活动无关。, 巴斯德：, 18221895（法国）：微生物学家, 通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌, 结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精, 李比希：, 18031873（德国）：化学家, 引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。, 结论: 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：, 18601917（德国）：化学家, 过程：,酵母细胞研磨,加水搅拌,加压过滤,不含酵母细胞的提取液,加入葡萄糖, 现象：冒出气泡，糖液变成了酒。, 结论：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。,美国科学家切赫和奥特曼,发现:少数RNA也是酶。,（5）美国科学家萨姆纳,从刀豆种子中提取出了脲酶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。,后来，科学家又获得了多种酶的结晶，并证明这些酶都是蛋白质。,阅读关于酶本质的探究,二、酶的本质,讨论： 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？ 2、他们之间的争论对于后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？ 3、从毕希纳的实验可以得出什么结论？ 4、萨姆纳历时9年证明脲酶是蛋白质，并获诺贝尔奖。你认为他成功的原因是什么？ 5、请给酶下一个完整的定义。,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,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,总结酶的定义,活细胞产生的,具有生物催化作用的,酶是,有机物。,一类,大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。,什么是酶？,酶的本质,来源,功能,化学成分,复习巩固,第二课时 酶的特性,第一节 降低化学反应活化能的酶,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？,小资料,科学家通过整理大量的实验数据发现： .酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍。 .酶可在1s内完成非酶体系需要3年-30万年时间的反应。,上述实验及资料说明，与无机催化剂相比， 酶具有高效性,意义： 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。,资料1： 口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化? 资料2： 脲酶只能催化尿素分解。 过氧化氢酶只能使过氧化氢分解。 二肽酶可以使所有的二肽分解。 蛋白酶-只能催化蛋白质水解。,小资料,根据上述资料，你的结论是什么？,酶的作用机理：专一性与底物结合，降低反应的活化能。,二、酶具有专一 性,一、酶具有高效性,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。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,实验设计原则： 对照原则,控制单一变量原则,友情提示,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,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,每一种酶只能催化 化学反应。,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,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）？,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,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,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）？,1号试管,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,pH7,pH=12,pH2,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,最高,空间结构,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,变性,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,课堂练习: 1、.下列叙述正确的是（ ） A 合成酶的主要原料是氨基酸 B 合成酶的场 所是核糖体 C 酶主要是有机物 D 酶的基本组成单位是多肽和核苷酸,A,2. 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,3.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,4.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 5.图中是一种酶促 反应P+Q R,曲 线E表示在没有酶时此反 应的过程。在t1时，将催 化此反应的酶加于反应混 合物中。则表示此反应进 程的曲线是 ( ),B,A,B,C,D,C,再见,方法步骤: 1.取4支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL3%过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。 2.将1、2号试管各加入2滴清水，将2号试管放在90左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。 3.向3号试管内滴入2滴氯化铁溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。 4.将点燃但无火焰的木条分别放入3、4号试管内液面的上方，观察哪个木条燃烧猛烈。,常态：常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，此时原子处于稳定状态。 活跃状态就是激发态。 激发态：微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基态跃迁到激发态。,在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做 。,催化剂只是改变反应速率, 并不改变化学平衡,催化剂,二. 酶的作用,1,在细胞内有生物催化剂 酶，使得细胞内每秒钟会发生成千上万次的的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？,细胞内外的环境 是很温和的 1.常温 2.常压 3.水溶液环境 4.pH接近中性,问题探讨:,在1773年以前，人们认为胃没有化学性消化作用，只有物理性消化。1773年，意大利科学家做了一个巧妙地实验：,将肉块放到一个小巧的金属笼子内，然后让鹰把小笼子吞下去。过了一段时间，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。,1.这个实验要解决什么问题？,讨论：,问题探讨: 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用,2.是什么物质使肉块消失了？,鸟类的