降低化学反应活化能的酶

1、 细胞细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为为细胞细胞代谢。代谢。细胞代谢是生命活动的基础。细胞代谢是生命活动的基础。C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OH HH HC CNHNH2 2C OHC OHH H+R R1 1C CNHNH2 2C C H HO OCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H H6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能叶绿体C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H2O +能量2 2 H H2 2O O2 2 2 2 H H2 2O + O + O O

2、2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶肝脏研磨肝脏研磨液液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯水浴加热酒精灯水浴加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液22 浓度2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%90FeCl3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组79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。思考：为什么加热能加快过氧化氢的分解速率？加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。FeFe

3、3+3+ 和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，为什么也能加快化学反应的速率？氧化氢能量，为什么也能加快化学反应的速率？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。酶酶降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发酵是整，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。质在起作用。发酵是一种化学反应发酵是一种化学反应，引起发，引起发酵的是细胞中的某些物质，但酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。

4、亡并裂解后才能发挥作用。P81P81、巴斯德和李比希的观点各是什么？有什么积极意义？各有什么局限性？巴斯德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？人物人物巴斯德巴斯德李比希李比希合理性合理性局限性局限性发酵与活细胞发酵与活细胞有关有关发酵与细胞中的发酵与细胞中的某些物质有关某些物质有关发酵与细胞中的发酵与细胞中的某些物质无关某些物质无关引起发酵的物质只有引起发酵的物质只有在酵母细胞死亡并裂在酵母细胞死亡并裂解后起作用解后起作用巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题，他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中于

5、他们争论的焦点。把酵母菌细胞研磨，获得不含酵把酵母菌细胞研磨，获得不含酵母菌细胞的提取液。把提取液加母菌细胞的提取液。把提取液加入到葡萄糖中，可以生成酒精。入到葡萄糖中，可以生成酒精。结论：结论：发酵确实可以在无细胞的条件下进行发酵确实可以在无细胞的条件下进行发酵所需要的物质是活细胞产生的发酵所需要的物质是活细胞产生的P81、从毕希纳实验可以得出什么结论？l1926年美国人萨姆年美国人萨姆纳从纳从刀刀豆种子中得到脲酶的结晶，豆种子中得到脲酶的结晶，证实了酶的化学本质是证实了酶的化学本质是蛋白蛋白质。质。l上世纪上世纪80年代美国科学家切赫和奥特曼发年代美国科学家切赫和奥特曼发现了具有催化作用现

6、了具有催化作用的核酶的化学本质是的核酶的化学本质是RNA。P82.切赫和奥特曼有什么新发现？P81 萨姆纳的贡献是什么？P803443少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率( (活性活性) )高得高得多。多。 比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率为什么为什么4 4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3 3号试管快得多？号试管快得多？事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。107 1013 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。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：酶具有高

7、效性的意义：上述实验说明了：上述实验说明了：一、酶具有高效性一、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？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。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

8、粉酶能催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？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探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象结论结论分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2

9、min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色无变化无变化棕色棕色砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。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探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用v每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。v细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与酶的酶的 是分不开的。是分不开的。 二、酶具有专一二、酶具有专一 性性一种或一类一种或一类 40004000专一性专一性v目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种, ,它们分别催化不同它们分别催化不同的化

10、学反应。的化学反应。一、酶具有高效性一、酶具有高效性淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用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

11、酶在要比较温和的条件，比如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催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）？化效率（活性）？又该又该你动脑筋了！你动脑筋了！问题聚焦问题聚焦1 1、选择淀粉酶还是、选择淀粉酶还是H H2 2O O2 2酶作为实验材料？酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！三组，高温，低温和常温！2 2、我要设计几组实验？选择几个温度？、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为淀粉酶。因为 H H2 2O O2 2受温度影响也会分解受温度影响也会分解3 3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？、观察指标怎么确定，选择

12、什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝碘液，看是否变蓝序号项目试管1231淀粉溶液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3温度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5实验现象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 1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中约约5min5min加热至加热至100100，约约5

13、min5min加热至加热至6060，约约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响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，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，得出的结如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结果更准确。果更准确。 在最适温度的两侧，反应速率都比较在最适温度的两侧，反应速率都比较较高的温度容易使酶的较高的温度容易使酶的 遭到破坏，遭到破坏，蛋白质变性，而失去蛋白质变性，而失去 。每

14、种酶都有自己的每种酶都有自己的低低活性活性最适温度最适温度空间结构空间结构动物：动物：35-4035-40摄氏度摄氏度植物植物 40-5040-50摄氏度摄氏度细菌、真菌细菌、真菌 差别较大差别较大在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起疑问：疑问：60时，为什么肉块长时间不能被分解？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？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，通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，活性最高。活性最高。 那么那么PHPH值不同，对酶的活性有没有影响呢？值不同，对酶的活性有没有影响呢？你你要动脑筋了

15、！要动脑筋了！设计一个实验，来探究设计一个实验，来探究pHpH会影响酶的催化会影响酶的催化效率（活性）？效率（活性）？以上设计缺少对照组。以上设计缺少对照组。 以上设计是否科学？以上设计是否科学？序号项目试管121淀粉酶溶液 1ml1ml2PH NaOH 1ml Hcl 1ml 3可溶性淀粉溶液 2ml 2ml 4温度 60 60 5斐林试剂 2ml 2ml 6实验现象 1 1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2 2滴，振荡滴，振荡23min23min试管各加入试管各加入2

16、mL2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2将带火星的卫生香分别放入试管中将带火星的卫生香分别放入试管中在适合的在适合的pHpH下酶的催化效率好下酶的催化效率好复燃复燃无明显变化无明显变化探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢酶在最适合的pH下，酶的活性 最高空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏,蛋白质变性，酶去 。活性动物体里的酶最适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之间影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。4、底物浓