河北省邯郸四中高二生物《5.1降低化学反应活化能的酶》课件.ppt

第1节降低化学反应活化能的酶 第五章细胞的能量供应和利用 一酶的作用和本质 一 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 二 酶在细胞代谢中的作用 2h2o2 2h2o o2 1 常温下反应2 加热3 fe3 做催化剂4 过氧化氢酶 一 细胞代谢 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 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 加热可以促进h2o2分解 提高反应速率 fe3 和过氧化氢酶都能加快h2o2分解 但过氧化氢酶的催化效率更高 反应条件 对照组 实验组 对照实验 对照原则 设计对照实验 既要有对照组又要有实验组 单一变量原则 在对照实验中 除了要观察的变量发生变化外 其他变量都应保持相同 等量原则 各组加入的试剂要等量 实验设计原则 酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用 细胞代谢才能在温和的条件下快速进行 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 更显著地降低化学反应的活化能 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 反应物 产物 活化能 反应进程 能量 催化剂在化学反应中的作用 反应物 产物 活化能 反应进程 能量 酶的作用 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 降低活化能催化作用 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 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 脲酶是蛋白质 李比希 切赫 奥特曼 少数rna也具有生物催化功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 其中绝大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 三 酶的本质 二 酶在细胞代谢中的作用 一 细胞代谢 第1节降低化学反应活化能的酶 第五章细胞的能量供应和利用 二酶的特性 学习目标 1 说明酶在细胞代谢中的特征2 进行有关的实验和探究 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 判断 1 所有的酶都是蛋白质 2 只有在细胞质中才存在酶 3 酶是由生物体活细胞产生的 只能在生物体内发挥催化作用 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 酶的催化效率一般是无机催化剂的107 1013倍 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 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 1 2号试管中分别加入2ml淀粉溶液 两试管中ph和温度正常且相同 淀粉酶能催化淀粉水解 蛋白酶不能催化淀粉水解 探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用 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 一 酶具有高效性 反应底物a反应产物b某类酶cd 1 2 3代表反应的过程 这个图解释了酶的什么特性 酶的特性 专一性 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 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 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 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 因为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 问题聚焦 以上设计有两点错误 一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则 二是试剂加入的顺序错误2 3步应互换 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1ml 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 除了注意对照实验设计 还要注意实验的顺序 如果有时间 实验组可等梯度多做几组 得出的结果更准确 用坐标图建构 温度对酶活性影响的数学模型 并回答 1 ab段的含义是 bc段的含义是 2 a点与c点时酶的区别是 用坐标图建构 温度对酶活性影响的数学模型 并回答 1 ab段的含义是 bc段的含义是 2 a点与c点时酶的区别是 迁移训练4 随温度的升高酶的活性不断增强 随温度的升高酶的活性不断减弱 到 点温度时 酶失活 a点酶的活性只是降低但仍有活性 在适宜温度下酶的活性可恢复 而 点时酶在高温下变性失活 酶的活性不再恢复 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 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 设计一个实验 来探究ph会影响酶的催化效率 活性 以上设计缺少对照组 以上设计是否科学 1号试管 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴 振荡2 3min 试管各加入2ml过氧化氢溶液 无明显变化 ph 7 ph 12 ph 2 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 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 过酸 过碱的 会使酶的空间结构遭到破坏 蛋白质变性 使酶永久失活 迁移训练2 用坐标图建构 ph对酶活性影响的数学模型 并回答 1 ba段的含义是 bc段的含义是 2 a点与c点时酶的相同点是 v mm