人教版高一生物课件必修一酶的作用与本质

1、问题讨论,1,这个实验要解决什么问题,鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化,2,实验中为什么要把肉块放入金属笼内,排除鸟类的胃只有物理性消化的可能,3,推测是什么物质使肉块消失了,可能是胃内的某种化学物质将肉块分解了,4,怎样才能证明你的推测,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,一,酶的作用和本质,细胞代谢,细胞中每时每刻进行的化学反应的统称,H,O,R1,C,C OH,H,缩合酶,COOH,H,O,H,H,N,C,R1,C,C,N,H,C,R2,COOH,NH2,H,R2,NH2,酶,细胞代谢,H2O,酶和细胞代谢有关系吗,一）酶在细胞代谢中的作用,2 H2O

2、2 2 H2O,O2,加入试管直接观察,1,常温下反应,2,加热,3,Fe3,做催化剂,4,过氧化氢酶,90左右水浴加,热,滴加,FeCl3,溶液,肝脏研磨液,实验探究,比较,H2O2,在不同条件下的分解,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,对照实验,步骤,1,对照组,3,2ml,试管编号,2,实验组,3,3,2ml,4,3,2ml,肝脏研,磨液,变量,无关变量,一,二,H,2,O,2,浓度,3,2ml,剂量,反应条件,剂量,常温,2,滴清水,2,滴清水,2,滴,90,FeCl,3,2,滴,自变量,较多,反应,气泡产生,不明显,少量,大量,速率,卫生香燃烧,不复燃,不复燃,变亮,复燃,结论,过

3、氧化氢在不同条件下的分解,因变量,速率不一样,该实验几个注意点,1,为什么要选用新鲜的肝脏,H2O2,酶数量多且活性高,2,为什么要将肝脏制成研磨液,使酶更容易释放出来,3,滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否,共用一个吸管？为什么,不能，易交叉污染,4,氧气的多少可以通过哪些途径观察,气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度,二）酶在细胞代谢中的作用（催化机理,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,加热,能,量,活,化,能,反应物,产物,反应进程,加,热,在,化,学,反,应,中,的,作,用,加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道,催,化,剂,在,化,学,反,应,中

4、,的,作,用,能,量,活,化,能,反应物,条件,活化能,kJ.mol,无催化剂催化,1,75,过氧化氢酶,29,无机,催化剂,生物,催化剂,产物,反应进程,催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与,无机催化剂相比较，酶的作用更显著，因而,催化效率更高,二）酶在细胞代谢中的作用,各条件使反应加快的本质,加热,提高分子的能量,Fe3,酶,降低化学反应的活化能,更显著地降低化学反应的活化能,催化效率更高,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,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,毕希纳,酵母细胞中的某

5、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,李比希,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,脲酶是蛋白质,切赫、奥特曼,少数,RNA,也具有生物催化功能,酶,Enzyme,的概念,酶是活细胞产生的一类具有,来源,生物催化作用的有机物,功能,本质,绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是,RNA,动动脑,下列说法正确吗,A,酶只能在细胞内起作用,B,酶能提供使反应开始所必需的活化能,C,酶在催化过程中不断被消耗,D,酶都是在核糖体上合成的,E,凡是活细胞都能产生酶,F,分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶,G,酶是细胞代谢所必需的,二,酶的

6、特性,请大家回忆上节课,H2O2,在不同条件下的分解的实验,无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能,都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显,著呢？如何用实验来验证,比较过氧化氢酶和,Fe3,的催化效率,少量肝脏,研磨液,为什么,4,号试管的反应速率比,3,号试管快得多,说明过氧化氢酶比,Fe3,的催化效率,活性,高得,多,3,4,3,4,上述实验说明了,一、酶具有高效性,事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的,107,1013,倍,酶具有高效性的意义,酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利,进行,你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,现在给你淀粉酶溶液，

7、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,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,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,淀粉溶液,蔗糖溶液,2,号试管中加入,2mL,一,1,号试管中加入,2mL,淀粉溶液,蔗糖溶液,实,验,二,分别加入淀粉酶,2,滴，振荡，试管下半部浸入,步,60左右的热水中，反应,5min,骤,三,加入斐林试剂,约60水浴,2min,振荡,实验,蓝色,无变化,

8、砖红色沉淀,现象,结论,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解,一、酶具有高效性,二、酶具有专一,性,每一种酶只能催化,一种或一类,化学反应,细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与,酶的,专一性,是分不开的,目前发现的酶有,4000,多种,它们分别催化不同,的化学反应,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,淀粉溶液,蔗糖溶液,2,号试管中加入,2mL,蔗糖溶液,一,实,验,二,步,骤,三,1,号试管中加入,2mL,淀粉溶液,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,加入斐林试剂,振荡,约60水浴,2min,从上面进行的实验我们看出进行实验需要,比较温和的条

9、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）,你又该动脑筋了,问题聚焦,1,选择淀粉还是,H2O2,作为实验材料,淀粉酶。因为,H2O2,受温度影响也会分解,2,我要设计几组实验？选择几个温度,三组，高温，低温和常温,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,序号,1,2,3,项,目,淀粉溶液,淀粉酶,温度,1,1ml,1ml,60,试管,2,2ml,1ml,沸水,3,1ml,1ml,冰水,4,5,碘液,实验现象,1,2,滴,1,2,滴,1,2,滴,以上设计是否有错误,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,

10、二是试剂加入的顺序错误,2,3,步应互换,探究温度对淀粉酶活性的影响,淀粉溶液,2,号试管,3,号试管,1,号试管,一,试管各加入,2mL,淀粉溶液,实验,二,加热至100,保持0冰水中,加热至60,步骤,约,5min,约,5min,约,5min,三,加入淀粉酶,2,滴，振荡,四,实验现象,结论,各加入两滴碘液,蓝色,无明显现象,振荡,蓝色,只有在一定温度下酶的催化效率最好,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,最适温度,植物,每种酶都有自己的,动物,35-40,摄氏度,40-50,摄氏度,差别较大,细菌、真菌,在最适温度的两侧，反应

11、速率都比较,低,较高的温度容易使酶的,遭到破坏，蛋白,空间结构,质变性，而失去,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,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）,你又要动脑筋了,序,号,1,2,3,项,目,淀粉酶溶液,PH,可溶性淀粉溶液,试管,1,1ml,NaOH 1ml,2ml,2,1ml,Hcl 1ml,2ml,4,5,温度,斐林试剂,60,2ml,60,2ml,6,实验现象,以上设计是否科学,以上设计缺少

12、对照组,探究,pH,对过氧化氢酶活性的影响,过氧化氢,溶液,一,实验,二,步骤,三,四,1,号试管,2,号试管,3,号试管,试管各加入,2mL,过氧化氢溶液,pH,2,pH,7,pH=12,加入过氧化氢酶,2,滴，振荡,2,3min,将带火星的卫生香分别放入试管中,复燃,无明显变化,实验现象,无明显变化,结论,只有在适合的,pH,下酶的催化效率最好,在最适合的,pH,下,酶的活性,最高,过氧化氢酶,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,在过酸过碱的条件下，都会使酶的,空间结构,遭,到破坏,蛋白质（变性），酶失去,活性,影响酶促反应速率的因素,1,温度,2,pH,3,酶的浓度：反应速率随,酶浓度的升高而