降低化学反应活化能的酶课PPT课件

.,1,本节聚集：1.细胞代谢为什么离不开酶？2.酶是什么？3.科学家是怎样研究酶的本质的？,第1节降低化学反应活化能的酶,.,2,问题探讨,讨论：1.1783年斯巴兰札尼的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？,.,3,一、酶的作用和本质：1.酶在细胞代谢中的作用：,用简单的实验证明酶的催化效率：,1.常温2.加热3.FeCl34.加肝液,.,4,在本实验中应该注意哪些事项？,1.实验时肝脏必须要新鲜;2.要使用肝脏的研磨液;3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管;4.要注意观察实验的现象;5.不要让过氧化氢接触皮肤。,.,5,控制变量与对照实验1、自变量：实验中人为改变的变量。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。,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。,.,6,比较过氧化氢酶在不同条件下的分解,无,少量,较大量,大量,火星变亮,复燃,对照组,实验组,自变量,因变量,.,7,说明：1、加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；2、FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率；3、过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多；细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。酶凭什么能担此大任？,.,8,提高化学反应速率的途径：(1)用加热或光照给反应体系提供能量。(2)使用催化剂。那么，为什么使用催化剂可以提高反应速率呢？,.,9,活化能：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”在一定温度下，1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能。单位J/mol,.,10,思考：,1molH2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75KJ的热量，这75KJ就是每molH2O2的活化能。但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释为何少了46KJ的热量呢？,.,11,酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。,.,12,2、酶的发现：,1836年,德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质-胃蛋白酶.,1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶,并证明它是一种蛋白质.20世纪30年代,科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶,指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质.,1783年,意大利科学家斯巴兰札尼用“金属笼肉块”实验推断胃液中一定含有消化肉块的物质-说明胃具有化学性消化的作用.,20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用.,.,13,3、酶的化学本质：,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。,酶对化学反应的催化效率称为酶活性.正由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。,.,14,酶在活细胞产生，但可分布在细胞内（如呼吸酶）或细胞外（如唾液淀粉酶）。,同一个体内各类细胞所含酶的种类、数量，是_的结果。,都不同,基因选择性表达,.,15,相同点：改变化学反应速率，本身不被消耗。加快化学反应速率，缩短达到化学反应平衡的时间，但不改变平衡点。降低活化能，使速率加快。,酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物经反应产生的物质叫做产物。,.,16,酶的特性,.,17,二、酶的特性,高效性：催化效率很高，大大提高反应速率专一性：任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物多样性：种类繁多易变性：容易被高温、强酸、强碱等破坏反应条件较温和：,.,18,砖红,无,.,19,.,20,探究：影响酶活性的条件,实验材料：2淀粉酶溶液、20肝脏研磨液、3可溶性淀粉溶液、体积分数为30的过氧化氢溶液、5HCl、5NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂实验用具：试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三角架、石棉网、温度计、PH试纸、火柴,.,21,砖红,无砖红,无砖红,.,22,.,23,pH值：在极端的酸性或碱性条件下会变性而完全失去活性，大多数酶的最适PH值为4.5-8.0范围内。（1）动物体内的酶最适宜pH大多在6.58之间。唾液pH为6.27.4，胃液的pH为0.91.5，小肠液的pH为7.6。（2）植物体内的酶最适pH大多在4.56.5之间。,.,24,探究温度对淀粉酶活性的影响,(1)自变量：,温度,（已知淀粉酶的适用温度范围是5075）,(2)因变量：,(3)无关变量：,不同温度条件下淀粉酶的活性,实验操作顺序、溶液的量、时间、温度是否达到预设的温度等,（0、60、100）,如何检测？,2.实验用品：,质量分数为3的可溶性淀粉溶液、质量分数为2的淀粉酶溶液、冰水（0）、热水、碘液,(4)实验原则：,单一变量原则、等量原则、对照实验原则,1.实验分析,.,25,探究温度对淀粉酶活性的影响,3.具体操作步骤,加入淀粉酶溶液,保温5分钟,加入淀粉溶液,1,2,3,1mL,1mL,1mL,0,60,100,2mL,2mL,2mL,1滴,1滴,1滴,滴入碘液,观察颜色变化,1,2,3,0,60,100,将对应编号的溶液混合,将1试管淀粉溶液倒入1号管，2试管的倒入2号管，3试管的倒入3号管，振荡摇匀,0,60,100,/,/,/,/,/,/,/,/,/,/,/,/,保温1分钟,4.进行实验,.,26,1滴,1滴,1滴,滴入碘液,观察颜色变化,变蓝,不变蓝,变蓝,0,60,100,保温,5.分析实验结果，得出结论,温度会影响酶的活性,.,27,6.拓展,试管1的现象说明：0下酶仍有活性，只是活性很低，随着温度升高，这时酶活性增强；,1滴,1滴,1滴,滴入碘液,观察颜色变化,变蓝,不变蓝,变蓝,0,60,100,保温,变温处理2分钟,60,60,/,观察颜色变化,蓝色消退,蓝色不变,/,试管3的现象说明：100下酶已经失去活性，并且酶的这种失活是不可恢复的。,.,28,温度过高和过低对酶活性的影响其本质相同吗？,.,29,温度：一般而言，温度越高化学反应越快，但酶是蛋白质，若温度过高会发生变性而失去活性，因而酶促反应一般是随着温度升高反应加快，直至某一温度活性达到最大，超过这一最适温度，由于酶的变性，反应速度会迅速降低。大多数酶，在30-40范围内显示最高活性。低温不会使酶失去活性，低温时酶活性降低，但若再给予适宜的温度，酶活性又增强。高温可导致酶失去活性，绝大多数酶在70以上，其空间结构即被破坏。热对酶活性的影响对食品很重要，如，绿茶是通过把新鲜茶叶热蒸处理而得，经过热处理，使酚酶、脂氧化酶、抗坏血酸氧化酶等失活，以阻止儿茶酚的氧化来保持绿色。红茶的情况正相反，是利用这些酶进行发酵来制备的。,.,30,影响酶促反应的因素常有：温度PH值酶的浓度底物浓度抑制剂激活剂,.,31,影响酶活性的因素：除温度和PH对酶活性的影响外，酶浓度和反应底物的浓度也能影响酶促反应的速度。,丙丁,.,32,酶的浓度：在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比。底物浓度：当