5.1 降低化学反应活化能的酶-高一上学期生物人教版必修1

1、第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 细胞代谢是生命活动的基础一、细胞代谢 CO2+H2O （CH2O) +O2光能 酶 C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量氧气酶 氨基酸 多肽酶脱水缩合细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。叶绿体线粒体核糖体 联系生活H2O2强氧化性，不稳定，易分解。2H2O22H2O+O2二、酶在细胞代谢中的作用1、酶在细胞代谢中的作用2 H2O2 2 H2O + O21、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶猪肝研磨液（过氧化氢酶）加入试管直接观察水浴加热滴加FeCl3溶液常温/高温实验目的：通过比较过氧化

2、氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。实验原理：过氧化氢在常温、高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。实验Fe3 /过氧化氢酶步骤试管编号说明1234一二 结果结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴少量大量迅速 复燃反应条件自变量因变量无关变量变量 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香 燃烧对照实验实验组实验2H2O2 2H2O+O2？不明显较多对照组复燃 不明显2滴等量对照原则单一变量原则1.酶同无机催化剂一样具有催化作用。2.酶同无机催化剂相比，催化效率更高。为什么酶能使过氧化氢分解加快呢？活化能

3、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。活化能酶的作用及原理酶催化作用的原因 酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。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同无机催化剂相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。酶与无机催化剂对比阅读教材P81页,关于酶本质的探索三、酶的本质巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切郝和奥特曼酶的探索完成82页基础题1巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关

4、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。四、酶的特性（一）酶具有高效性（二）酶具有专一性（三）酶的作用条件温和（一）酶具有高效性说明酶具有高效性。该实验说明了什么？回顾比较过氧化氢在不同条件下的分解意义：保证细胞代谢反应的顺利进行。（二）酶具有专一性实验：探究淀粉酶对淀粉

5、和蔗糖水解的作用原理：1.淀粉 麦芽糖+葡萄糖 砖红色沉淀 （还原性糖）2.蔗糖 葡萄糖+果糖 砖红色沉淀 （还原性糖）斐林试剂分解分解斐林试剂实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用步骤试管编号变量分析12一2ml淀粉溶液 ml蔗糖溶液 二 ml淀粉酶溶液1ml淀粉酶溶液 三分别加入等量斐林试剂，振荡，60水浴2min 结果 21有砖红色沉淀无砖红色沉淀自变量因变量无关变量无关变量结论：淀粉酶只能催化淀粉分解，不能催化蔗糖分解，酶具有专一性.生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的物质，如二肽酶可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解。意义：使细胞代谢有条不紊地进行（二）酶具有专一性含义：每一种酶

6、只能催化一种或一类化学反应。过氧化氢酶淀粉酶脲酶（三）酶的作用条件温和酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的。淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论探究温度对淀粉酶活性的影响1号试管2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液蓝色保持0冰水中反应约5min加热至100，反应约5min加热至60，反应约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酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。温度对酶活性的影响0最适温度t/mmol. s-1酶活性受温度影响示意图 一般地，动物体内的酶最适温度在3540之间； 植物体内的酶最适温度在405

7、0之间； 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适温度可高达70。过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论探究pH对过氧化氢酶活性的影响1号试管2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH7pH=12pH2各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后将点燃的卫生香分别放入试管中只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化/mmol. s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图 一般地，动物体内的酶最适pH在6.58.0之间；也有例外，如胃蛋白酶的最适为1.5，胰蛋白酶的最适PH为8.0-9.0. 植物体内的酶最适PH在4.56.5之间。酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH。pH对酶活性的影响酶活性受温度影响示意图最适温度t/mmol. s-1酶活性受pH值影响示意图抑制失活/mmol. s-1最适pH0pH失活失活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底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。