人教版必修1 降低化学反应活化能的酶 课件(52张).pptVIP

第5章细胞的能量供应和利用 第1节降低化学反应活化能的酶 斯帕兰札尼实验 纯物理过程 化学物质起作用 消化 实验用金属小笼的目的是什么 能否改为密封金属盒 排除物理消化过程 问题探讨 推测是胃内的化学物质将肉块分解了 斯帕兰札尼的实验 讨论 1 这个实验要解决什么问题 2 是什么物质使肉块消失了 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 是胃内的化学物质将肉块分解了 收集胃内的化学物质 看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了 1834年 提取并命名胃蛋白酶 施旺 1930年northrop分离得到的胃蛋白酶结晶 糖酒精 co2 关于酶本质的探索 对这一问题的争论有哪些观点 代表人物分别是谁 他们争论的焦点是什么 出现争论的原因是什么 是哪位科学家通过怎样的实验结束了这场争论 得到了什么结论 是谁最先鉴定出酶的化学本质 为什么在他之前很难鉴定 糖酒精 co2 关于酶本质的探索 对这一问题的争论有哪些观点 代表人物分别是谁 巴斯德 微生物学家 是活酵母细胞的作用 李比希 化学家 是某些物质在细胞死亡裂解后的作用 糖酒精 co2 关于酶本质的探索 对这一问题的争论有哪些观点 代表人物分别是谁 巴斯德 微生物学家 是活酵母细胞的作用 李比希 化学家 是某些物质在细胞死亡裂解后的作用 他们争论的焦点是什么 出现争论的原因是什么 糖酒精 co2 关于酶本质的探索 巴斯德 微生物学家 是活酵母细胞的作用 李比希 化学家 是某些物质在细胞死亡裂解后的作用 他们争论的焦点是什么 出现争论的原因是什么 是谁通过怎样的实验结束了这场争论 得到什么结论 毕希纳 化学家 提出引起发酵的物质为酿酶 是谁最先鉴定出酶的化学本质 为什么在他之前很难鉴定 萨姆纳 脲酶是蛋白质 少数rna也具有生物催化作用 一酶的本质 关于酶本质的探索 巴斯德之前 发酵是纯化学反应 与生命活动无关 糖类变成酒精一定有活的酵母菌存在 巴斯德 李比希 酵母菌中的某些物质引起发酵 通过实验 将酵母菌中引起发酵的物质称为酿酶 毕希纳 萨姆纳 从刀豆中提取出脲酶结晶 并证明其本质是蛋白质 切赫和奥特曼 发现少数rna也具有生物催化功能 酶 enzyme 的概念 绝大多数酶是蛋白质 少数的酶是rna 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 1 酶的基本组成单位是 a 蛋白质b 氨基酸c 核糖核酸d 氨基酸或核糖核苷酸 2 有关酶的说法 不正确的是 a 不是所有的酶都在核糖体上合成b 酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变c 酶都是由活细胞产生的d 细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件 d d 3 有关酶的说法 正确的是 a 高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性b 同一个体的不同细胞 酶的种类相同 数量不同c 酶都是由活细胞产生的 只能在活细胞内起作用d 酶都是通过降低反应的活化能来提高反应速率 d 二 酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应 统称为细胞代谢 化学反应发生条件 参加反应的分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 与活化能有关 活化能 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 细胞代谢中也会产生对细胞有害的物质 如 过氧化氢 h2o2 幸而 细胞中产生的过氧化氢酶 能将过氧化氢分解 变成氧和水 酶是如何作用化学反应的进行 实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解 原理 新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶 fe3 是一种无机催化剂 它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧 加热也能加速过氧化氢的分解 得出结论 观察比较产生气泡的量 收集的氧气使无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验设置 如图 比较过氧化氢在不同条件下的分解 对照组 实验组 自变量 无关变量 因变量 试管1 试管2 试管3和试管4 温度 催化剂的种类 h2o2的浓度与剂量 催化剂的浓度与剂量等 单位时间内产生气泡的多少 实验过程及结论 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 fecl3 肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 反应条件 无关变量 对照组 实验组 加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 加热加压相当于给汽车加大油门 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 且加热 加催化剂都能加速过氧化氢分解的原理 1 加热 使过氧化氢分子得到活化能 从常态转变为容易分解的活化态 2 催化剂 降低了过氧化氢分解反应的活化能 3 酶 在生化反应中起的催化作用 主要是降低了反应的活化能 酶在反应前后质量和性质不变化 酶的功能作用机理 催化剂在化学反应中的作用 反应物 产物 反应进程 能量 活化能 同无机催化剂相比 酶降低活化能的作用更显著 因而催化效率更高 控制变量与对照实验p791 自变量 实验中人为控制改变的变量 2 因变量 随自变量而变化的变量 3 无关变量 除自变量外 实验过程中可能还会存在的一些可变因素 对实验结果造成影响 无关变量要保持相同且适宜 4 对照实验 除了一个因素以外 其余因素都保持不变的实验叫做对照实验 5 对照实验一般要设置对照组与实验组 实验要排除无关变量干扰 所有用生物材料要相同 数量 质量 长度 体积 来源和生理状况等 所用实验器具要相同 大小 型号等 所用实验试剂要相同 成分 浓度 体积等 所用处理方法要相同 培养条件等 在本实验中应该注意哪些事项 1 肝脏必须要新鲜 保证酶的数量及活性 过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解 2 使用肝脏的研磨液 便于与过氧化氢充分接触 3 滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管 否则会影响实验结果的准确性 原因是酶的催化效率具有高效性 4 过氧化氢具有一定的腐蚀性 使用时不要让其接触皮肤 5 带火星的卫生香不能触碰到气泡或插入液面以下 以免卫生香因潮湿而熄灭 酶的本质及生理功能 降低化学反应的活化能 1 酶的基本单位 合成场所是什么 2 能催化淀粉酶水解的酶是哪种 氨基酸 核糖核苷酸核糖体 细胞核 蛋白酶 酶与激素的比较 三 酶的特性 1 酶具有高效性 大量实验数据表明 酶的催化效率大约是无机催化剂的107 1013倍 2 酶具有专一性 每一种酶只对一种或一类化学物质起作用 而对其它的化学反应不起作用 3酶的作用条件较温和酶所催化的化学反应一般在比较温和的条件下进行的 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 二 酶具有专一性 蔗糖溶液 60oc5min 淀粉溶液 50 65度温水2min 因变量 实验结果 淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应 酶具有专一性 实验结论 自变量 底物的种类 糖是否被水解为还原糖 二 温度 ph值对酶活性的影响 一 探究温度对淀粉酶活性的影响 二 探究ph对过氧化氢酶活性的影响 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2滴 振荡 反应5min 试管各加入2ml淀粉溶液 蓝色 放置在0 冰水 加热至100 加热至60 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 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 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 最适温度 2号试管 3号试管 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下酶的催化效率最高 复燃 无明显变化 探究ph对过氧化氢酶活性的影响 1号试管 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 过高或过低的ph值都会使酶失去活性 且不可恢复 最适ph 过氧化氢酶 一 构建关于酶的知识网络 三 与酶有关的曲线分析1 什么是酶的催化活性 酶催化特定化学反应的能力2 怎样用坐标图表示酶催化化学反应的高效性 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时间 不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 怎样表示酶的活性大小 通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量 即反应的速度 来表示酶活性的大小 4 坐标图表示酶专一性 加入酶b的反应速率与无酶条件下的反应速率相同 而加入酶a的反应速率随反应物浓度增大明显加快 说明酶b对此反应无催化作用 进一步说明酶具有专一性 5 坐标图表示温度 ph影响酶活性 酶促反应速率 甲曲线表明 在一定温度范围内 随温度的升高酶的催化作用增强 超过这一范围 随温度的升高酶的催化作用逐渐减弱 乙曲线表明 酶的催化能力的发挥有一个最适ph 在低于最适ph时 随着ph的降低 酶的催化能力逐渐降低 高于最适ph时 随着ph的升高 酶的活性逐渐下降 酸性中性碱性 不同酶的最适ph值不同 最适温度也不同 高温 过酸和过碱的环境破坏酶的空间结构 使酶失活 低温并不破坏酶的空间结构 但使酶的活性下降 温度升高可恢复其活性 6 酶促反应速率与底物浓度的关系 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 7 酶浓度与酶促反应速率的关系 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 2 人在发高烧时 常常不思饮食 其根本原因时a 消化道内食物尚未消化b 发烧使胃肠蠕动减弱c 体内的食物残渣排出受阻d 高烧使酶的活性减弱 1 下列有关酶的叙述错误的是a 组成大多数酶的基本单位是氨基酸b 少数的酶是rnac 每种酶都具有高效性 专一性d 酶都具有消化功能 3 下图示酶促反应 甲 乙 丙 丁中属于酶的是 a 甲b 乙c 丙d 丁 a 4 某种酶在水解过程中 首先能得到多肽 最后得到氨基酸 这说明该酶 a 是活细胞产生的b 是生物催化剂c 是蛋白质d 基本组成单位是多肽 c 5 当某种rna存在时 生物体内的某种化学反应能正常进行 当这种rna被有关的酶水解后 此种化学反应立刻停止 由此可以说明a rna是核酸的一种b rna也可起生物催化剂的作用c rna主要存在于细胞质中d rna是该种生物的遗传物质 b 6 以20 过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示 通过分析实验结果 能够得出相应的结论 在下列有关结论的描述中 从表中得不到实验依据的一项是 a 从催化反应效率看 酶有高效性b 从催化底物范围看 酶有专一性c 从催化反应条件看 酶有温和性d 从催化活性看 酶变性后就失活 b 7 将乳清蛋白 淀粉 胃蛋白酶 唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内 调整ph至2 0 保存在37摄氏度的温水内 过一段时间后 容器内剩余的物质是 a淀粉 胃蛋白酶 多肽 水b唾液淀粉酶 麦芽酶 胃蛋白酶 多肽c唾液淀粉酶 胃蛋白酶 多肽 水d唾液淀粉酶 淀粉 胃蛋白酶 水8 将胃液的ph从10降到2的过程中 胃液中胃蛋