第一节降低化学反应活化能的酶总课.ppt

第5章细胞的能量供应和利用 第一节降低化学反应活化能的酶 教学目标 教学重点 教学难点 1 掌握酶的作用和本质2 了解酶的特性3 能正确解读酶的相关曲线 1 掌握酶的作用和本质2 能正确解读酶的相关曲线 能正确解读酶的相关曲线 学一学 基础知识自主化 蛋白质 RNA 核糖核苷酸 细胞核 活细胞 催化 活化能 1 酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍 2 专一性 每一种酶只能催化 化学反应 3 酶的作用条件较 在 的温度和pH条件下 酶的活性最高 温度和pH偏高或偏低 酶的活性都会明显 在过酸 过碱或温度过高条件下酶会 而在低温条件下酶的活性 但 高效性 一种或一类 温和 最适宜 降低 变性失活 降低 不会失活 议一议 讲一讲 重点难点合作化 1 酶具有催化作用 其作用原理是什么 1 没有酶催化的反应曲线是 2 有酶催化的反应曲线是 3 AC段的含义是在无催化剂的条件下 反应所需要的 4 BC段的含义是 5 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应 则B点在纵轴上将向 移动 即反应需要的活化能要 活化能 酶降低的活化能 上 增大 2 如何用曲线来表示酶的高效性 1 催化剂可加快化学反应速率 与无机催化剂相比 酶的催化效率更高 2 酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间 不能改变化学反应的平衡点 3 酶只能催化已存在的化学反应 3 如何用曲线表示酶的专一性 4 分析温度 PH影响酶活性的曲线 你能得出哪些结论 1 分析图A B可知 在最适宜的温度和pH条件下 酶的活性最高 温度和pH偏高或偏低 酶活性都会明显降低 2 过酸 过碱 高温都会使酶的空间结构遭到破坏 使酶失去活性 而低温只是使酶的活性降低 酶的分子结构未遭到破坏 温度升高可恢复其活性 3 反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度 如图C所示 5 请分析底物浓度 酶浓度对酶促反应速率的关系 酶量一定的条件下 在一定范围内随着底物浓度的增加 反应速率也增加 但达到一定浓度后不再增加 原因是受到酶数量和酶活性的限制 如图 在底物充足 其他条件适宜且固定的条件下 酶促反应速率与酶浓度成正比 如图 特别注意 只影响反应速率 不影响酶的活性 练一练 能力提升具体化 1 2011 课标全国 甲 乙两种酶用同一种蛋白酶处理 酶活性与处理时间的关系如下图所示 下列分析错误的是 A 甲酶能够抵抗该种蛋白酶降解B 甲酶不可能是具有催化功能的RNAC 乙酶的化学本质为蛋白质D 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 B 2 2013 课标全国 关于酶的叙述 错误的是 A 同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B 低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C 酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度D 酶既可以作为催化剂 也可以作为另一个化学反应的底物 B 3 2011 天津 下列有关酶的叙述正确的是 A 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B 酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 C 在动物细胞培养中 胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞 D DNA连接酶可连接DNA双链的氢键 使双链延伸 C 4 2012 南京模拟 下图为不同条件下同种酶促反应速度的变化曲线 下列有关叙述错误的是 A 影响AB段反应速度的主要因素是底物的浓度 B 影响BC段反应速度的主要限制因子是酶量 C 温度导致酶促反应 和 的速度不同 D 曲线 显示 该酶促反应的最适温度为37 D A 当反应温度由t2调到最适温度时酶活性下降 B 当反应温度由t1调到最适温度时酶活性上升 C 酶活性在t2时比t1高 故t2时更适合酶的保存 D 酶活性在t1时比t2低 表明t1时酶的空间结构破坏更严重 B 高考随堂考向一酶相关知识的理解考查 1 判断正误 1 2010 山东高考理综 A 溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 2 2010 江苏卷 D 某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质 用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍 效果比其他类型加酶洗衣粉好 3 2009 上海生命科学 D 将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻 可保持其甜味 这是因为加热会破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶 V V X 有机物 催化作用 RNA 高效性 专一性 酶的作用条件温和 学一学 基础知识自主化 实验7探究影响酶活性的条件及酶的专一性 1 温度对酶活性的影响 1 原理解读 温度影响酶的活性 从而影响淀粉的水解 滴加碘液 根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性 2 实验设计思路 3 实验注意问题 实验室使用的 淀粉酶最适温度为60 由于H2O2不稳定 因此探究温度对酶活性影响时 不选择H2O2作反应物 本实验不宜选用斐林试剂鉴定 温度是干扰条件 本实验中步骤2 步骤3一定不能颠倒顺序 否则会使实验失败 即先控制条件再混合 3 实验注意问题 实验程序中2 3步一定不能颠倒 否则实验失败 本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH 再混合 以保证反应一开始便达到预设pH 本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解 因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应 2 实验设计 3 实验注意问题 实验时必须用新鲜的 刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料 肝脏如果不新鲜 肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解 使组织中酶分子的数量减少且活性降低 实验中使用肝脏的研磨液 可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积 从而加速过氧化氢的分解 滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管 因为酶的催化效率具有高效性 少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性 甚至使人产生错觉 作出错误的判断 H2O2分解过程有气泡冒出 若反应一段时间 不再有气泡冒出 说明反应结束 若在不增加H2O2量的前提下 使气泡 O2 的生成量增加 可采取的措施是提高H2O2浓度 4 酶的专一性 该实验探究中的自变量可以是不同反应物 也可以是不同酶溶液 因变量是反应物是否被分解 1 方案一 用同一种酶催化两种不同物质 议一议 讲一讲 重点难点合作化 例 根据以下探究影响酶活性因素的实验 回答问题 为验证pH对唾液淀粉酶活性的影响 实验操作步骤如下 在1 5号试管中分别加入0 5 的唾液1mL 加完唾液后 向各试管中加入相应的缓冲液3mL 使各试管中的pH依次稳定在5 00 6 20 6 80 7 40 8 00 分别向1 5号试管中加入0 5 的淀粉液2mL 然后放入37 温水中恒温水浴 反应过程中 每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液滴在比色板上 加1滴碘液显色 待呈橙黄色时 立即取出5支试管 加碘液显色并比色 记录结果如下表 注 表示蓝色程度 橙黄色 颜色 8 00 7 40 6 80 6 20 5 00 pH 5 4 3 2 1 项目 1 实验设计中 因变量是 实验过程中选择37 恒温的理由是 2 3号试管加碘液后出现橙黄色 说明 3 如果反应速率过快 应当对唾液进行怎样的处理 4 该实验得出的结论是 颜色变化 保证温度恒定 排除温度对实验过程的干扰 37 是唾液淀粉酶的最适催化温度 淀粉已经完全分解 适当稀释唾液 唾液淀粉酶催化的最适pH是6 80 高于或低于此值 酶的活性都会降低 为探究高温对酶活性的影响 某同学设计了如下实验 实验步骤与结果 1 取两支洁净试管 编号为1和2 在1号管中加入2mL3 的新鲜过氧化氢溶液 2号管中加入1mL20 的新鲜肝脏研磨液 分别置于100 恒温水浴5分钟 将2号管中的肝脏研磨液