降低化学反应活化能的酶(第二课时)

第1节降低化学反应活化能的酶 二酶的特性 酶的定义 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 绝大多数酶是蛋白质 少数的酶是RNA 来源 作用 化学本质 什么是酶 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 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 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 分别加入淀粉酶2滴 摇匀 试管下半部浸入60 左右的热水中 反应5min 加入2mL蔗糖溶液 加入斐林试剂 摇匀 水浴加热2min 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 意义 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 一 酶具有高效性 锁钥学说 例如 二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽 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 来探究温度是否会影响酶的催化效率 活性 讨论 在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下 本实验设置1号试管还有没有必要 为什么要将试管的下半部浸到60OC左右的热水中 科学探究步骤 提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 表达与交流 温度会影响酶的活性吗 温度会影响酶的活性 设计方案 预期结果 按预定方案进行实验 分析实验结果 得出结论 总结 写实验报告并适当交流 影响酶活性的条件 3 可溶性淀粉溶液 2 的淀粉酶溶液 新鲜质量分数20 的肝脏研磨液3 的过氧化氢溶液沸水 60 水 冰水碘液 斐林试剂 提供的材料 讨论实验设计方案 问题聚焦 1 选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料 2 要设计几组实验 选择几个温度 3 观察指标怎么确定 选择什么样的鉴定试剂 4 本实验的自变量是什么 因变量是什么 怎样观察或检测因变量 怎样排除无关变量对实验结果的干扰 5 对照组怎样设置 是否需要进行重复实验 6你预期会看到怎样的实验结果 以上设计是否有错误 1号试管 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2滴 摇匀混合 保温5分钟 试管各加入2mL淀粉溶液 蓝色 0 冰水中保温约5min 100 保温5min 60 保温5min 各加入两滴碘液 摇匀 无明显现象 蓝色 探究温度对淀粉酶活性的影响 淀粉酶在60 中活性最强 摇匀混合 放置各自温度反应5min 结论 淀粉酶在60 中活性最强 变蓝 变蓝 不变蓝 探究温度对淀粉酶活性的影响 酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度 0 最适温度 t mmol s 1 酶活性受温度影响示意图 一般地 动物体内的酶最适温度在35 40 之间 植物 40 50 之间细菌和真菌最适温度差别较大 有的达70 温度对酶活性的影响 T过高 酶空间结构遭到破坏 酶永久失活失活T过低只是使酶活性降低 但空间结构稳定 在适宜温度下其活性可恢复 酶适宜在0 4 保存 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 3 可溶性淀粉溶液 2 的淀粉酶溶液 新鲜质量分数20 的肝脏研磨液3 的过氧化氢溶液5 HCl 5 NaOH 蒸馏水 提供的材料 讨论实验设计方案 1号试管 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴 摇匀保持2 3min 试管各加入2mL过氧化氢溶液 无明显变化 1ml蒸馏水 1mlNaOH溶液 1ml盐酸 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 一般地 动物体内的酶最适pH在6 5 8 0之间 但是胃蛋白酶的最适pH为1 5 胰液中的酶为8 9 植物体内的酶最适pH在4 5 6 5之间 pH对酶活性的影响 酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH 活性 空间结构 通过探究温度 pH对酶活性影响的实验结果 由此可看出酶的作用条件有什么特点 三 作用条件温和 温度过高 过低 pH过酸 过碱都会影响酶的活性 酶所催化的化学反应一般是在比较温和 即常温 常压 适宜的温度pH等 条件下进行的 影响酶促反应速率的因素 1 温度 3 酶的浓度 底物充足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 酶作用的机理 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 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 酶就失去催化能力 5 加