5.1降低化学反应活化能的酶2.ppt

降低化学反应活化能的酶 酶的特性 主讲人 淮安中学生物组邵伏超 你还记得吗 1 人体内每秒钟要进行上百万次的化学反应 这些化学反应为何能如此快速 高效 有序 顺利进行的呢 酶 2 化学反应需要能量 使参加化学反应的分子要从常态变为活跃状态 那么酶是否提供了能量而加快了反应速率呢 降低化学反应活化能 3 酶是如此的神秘 但科学家们还是揭开了它那神秘的面纱 你揭开它了吗 酶大多是蛋白质 少数是RNA 你小结了吗 酶的产生 活细胞 酶的作用 催化 酶的本质 大多是蛋白质 少数RNA 你能给酶下个完整的定义吗 第1节降低化学反应活化能的酶 酶的特性 1 知道酶具有高效性 专一性 作用条件温和等特性 2 知道酶活性容易受环境中的温度 pH的影响 3 进行有关的实验和探究时 学会控制自变量 观察和检测因变量的变化 以及设置对照组和重复实验 学习目标 一 酶具有高效性 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 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能量供应的稳定 酶具有高效性的意义 上述实验说明了 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用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 你有怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢 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 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 你又该动脑筋了 想想怎么用实验去探究温度是如何影响酶的活性的 怎么样才能使你的假设变为事实 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 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 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 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 pH 7 pH 12 pH 2 各加入几滴过氧化氢酶溶液 2 3min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 过氧化氢酶 最高 空间结构 活性 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 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 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 例题 某同学为验证PH对酶活性的影响 设计如下表中的方法步骤 下列评价中不合理的是 1 缺少正常PH对照 2 实验步骤安排不合理 3 检验结果的试剂选择不当 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 第1节降低化学反应活化能的酶 酶的特性 你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗 思考1 酶的催化效率是如此的高效 那么酶是不是就是万能的了 就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢 思考2 口腔里有唾液淀粉酶 为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化 原来酶还有专一性 我给你实验材料 你能设计实验 并自己动手做吗 实验设计原则 对照原则 单一变量原则 友情提示 说说看 你的实验思路 你的实验设计是这样的吗 你能预测实验的结果吗 砖红色沉淀 无 2 1 小结与继续研究 酶具有高效性和专一性 那么它的这两个特性的发挥是不是在任何条件下都可以呢 思考 感冒发烧的你为什么不想吃饭呢 我们的假设 温度可以影响酶的活性 你又该动脑筋了 想想怎么用实验去探究温度是如何影响酶的活性的 怎么样才能使你的假设变为事实 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 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 对此实验方案是否觉得满意 如果认可 请预测每支试管中的实验结果如何 不变蓝 变蓝 变蓝 本次实验你得出的结论是什么 高温 低温都降低了酶的活性 如何找到酶活性最高时的温度 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 温度 在一定温度范围内 酶的催化效率随温度的上升而加快 酶的活性最强 催化效率最高 时的温度称为最适温度 超过最适温度 酶的催化效率随温度的上升减慢 低温和高温都能抑制酶的活性 高温使酶失活 但低温不会破坏酶的分子结构 酶的活性在适宜的温度下可以恢复 小结 加酶 如何合理高效利用洗衣粉 我们知道口腔温度和体温差不多 而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后 却发现 唾液不再具有催化淀粉分解的功能 你能给出合理的解释吗 唾液的PH为6 2 7 4 胃液的PH为0 9 1 5 PH值也可影响酶的活性 请同学们自己描述这张曲线图 每种酶都有自己的最适PH值 高于或低于最适PH值酶的活性都会降低 过高或过低的PH值都会使酶失去活性 且不可恢复 高于或低于酶的最适温度和最适PH值 酶的活性都会降低 甚至在高温 强酸 强碱的情况下 会使酶的空间结构遭到不可恢复的破坏 为什么酶是如此的 娇气 大多数酶是蛋白质 蛋白质的结构不稳定 总结 酶和无机催化剂相比有高效性和专一性 但还必须要有一定的适宜条件 1 酶的作用 降低活化能 使细胞代谢在温和条件下快速地进行 2 酶的本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 3 酶的概念 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 4 酶具有专一性 高效性 作用条件温和 5 酶的作用条件 要会分析温度和PH值变化曲线 胃蛋白酶的最适PH值1 5 酶的永久失活 高温 重金属 紫外线 考点一 酶 作用 本质 特征 影响因子 小试牛刀 1 关于酶的特性 下列表述中错误的是A 酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物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 D 2 用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验 其效果完全相同 这说明酶具有 A 专一性B 多样性C 高效性D 多变性 3 能水解脂肪酶的酶是A 淀粉酶B 蛋白酶C 脂肪酶D 麦芽糖酶 C B 4 将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟 再放在370C的恒温水浴中 酶的催化效率前后变化是A 不断降低B 先升后降C 先降后升D 没有变化 5 将胃蛋白酶和唾液淀粉酶混放在37oC PH值为7左右的溶液中 再放入蛋白质和淀粉