降低化学反应活化能的酶微课公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

1、新陈代谢概念概念：生物体内全部有序化学改变总称。场所：活细胞（主要在细胞质基质）内容：同化作用和异化作用（同时、对立） 物质代谢和能量代谢（同时、伴随）第1页新陈代谢内容新 陈 代 谢同化作用把从外界环境中获取营养物质，转变成本身组成物质储存能量异化作用分解本身一部分组成物质，把分解最终产物排出体外释放能量能量代谢物质代谢实质：自我更新第2页新陈代谢内容同化作用：合成物质，储存能量异化作用：分解物质，释放能量物质代谢：合成、分解物质能量代谢：储存、释放能量第3页新陈代谢类型同化作用类型异化作用类型自养型异养型需氧型厌氧型自养需氧型异养厌氧型异养需氧型自养厌氧型第4页第五章 第一节降低化学反应活

2、化能酶第5页思索： 我们吃食物中含有哪些营养物质？第6页食物中营养物质水无机盐蛋白质维生素糖类脂类小分子物质大分子物质第7页 食物进入人体内发生了怎样改变？第8页 在消化道内将食物分解成为可吸收成份过程消化物理性消化：化学性消化：牙齿咀嚼、舌搅拌和胃肠蠕动消化酶作用消化概念：第9页斯帕兰札尼鹰消化作用试验1.斯帕兰札尼设计试验要解决什么问题？试验设计巧妙之处于哪里？2.依据肉块消失现象你能作出怎样假设？3.怎样才能证实你推测？鸟类胃是否只有物理性消化、没有化学性消化？胃液中含有某种物质，该物质能将肉块分解（消化）搜集该物质，验证其是否能将肉块分解。问题探讨（教材P78）第10页第11页第12页

3、 对于细胞来说，能量取得和利用都必须经过化学反应，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动基础。一、酶在细胞代谢中作用第13页2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2OFe2O3 + 3CO高温2Fe + 3CO22KClO3 MnO22KCl + 3O2第14页 那么，细胞代谢中起关键作用酶是怎样物质呢？ 细胞内化学反应大都需要在一个特殊催化剂酶催化下才能顺利地进行，所以，细胞代谢实质上是细胞内高度有序酶促反应总称。第15页比较过氧化氢在不一样条件下分解试验探究：试验介绍：动植物在代谢中产生过氧化氢，对机体是有毒。机体经过过氧化氢酶，催化过氧化氢快速分解成水

4、和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应第16页试验：比较过氧化氢在不一样条件下分解试验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶作用下都可分解成水和氧气。1.依据原理,你认为该试验最少需要几组试管?2.该试验以什么现象作为试验观察指标?3.该试验主要步骤有哪些?第17页试管号 3%H2O2点燃卫生香检测试验处理（自变量）H2O2分解速度 (气泡多少)（因变量）12ml/22ml90度水浴加热/32ml滴加3%氯化铁2滴42ml滴加20%肝脏研磨液2滴少较多发亮很多复燃试验操作、现象和结论极少控制变量第18页想一想1、为何要选取新鲜猪肝？2、为何要将猪肝制成研磨液？3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，

5、能否共用一个吸管？为何？4、氧气多少能够经过哪些路径观察？第19页在本试验中应该注意哪些事项？ 1.试验时肝脏必须要新鲜; 2.要使用肝脏研磨液; 3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合 用一支滴管; 4.要注意观察试验现象; 5.不要让过氧化氢接触皮肤。第20页2.该试验中变量有哪些?3.自变量是什么?4.因变量是什么?5.无关变量是什么?1.该试验中为何要设置1号试管?阅读书本79页,思索以下问题第21页 控 制 变 量名称 内容及举例 作 用 自变量 试验过程中能够改变原因称为变量。其中人为改变变量称为自变量。上述试验中氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属自变量。 针对试验目确实立可行性方法，经过自变

6、量直接抵达预期效果。 因变量伴随自变量改变而改变变量称为因变量。上述试验中酶活性（以过氧化氢分解速率来表示）就是因变量。 是实际发生试验现象，能直观展现出试验结果。 无关变量 除自变量外，试验过程中可能还会存在一些可变原因，对试验结果造成影响，这些变量称为无关变量。 对预期结果产生干扰即产生误差，并有对误差产生校正效果。 第22页对 照 实 验名称 内容及举例 作 用 对照实验 除一个原因外，其余原因都保持不变试验叫做对照试验。上述试验中只有催化剂是改变，其余原因（如反应物性质和浓度）都没有改变。 在试验室条件下，把自然发生改变，科学直观地和理想化地进行再现。对照组和试验组 对照试验普通要设对

7、照组和试验组，上述试验中确实1号试管就是对照组，2号、3号和4号试管是试验组。在对照试验中，除了观察变量外，其它变量都应一直保持相同。 对照组：能排除无关变量产生误差，使试验结果更含有真实性。 试验组：得出试验实际结果。第23页 加入生物催化剂（酶）相当于给汽车找到了一条穿山隧道活化能:分子从常态变为轻易发生化学反应活跃状态所需要能量。第24页催化剂能够降低化学反应活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出优越性酶降低活化能作用更显著，因而催化效率更高。 第25页资料分析：关于酶本质探索第26页5、 20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼又发觉关于酶本质探索1、1857年，巴斯德在研

8、究葡萄酒发酵时认为： 同时代李比希则认为：酒精发酵是活酵母菌代谢活动结果。酒精发酵是酵母菌裂解释放中某种物质参加所致。2、1897年，德国毕希纳试验证实促使酒精发酵 是酵母中某种物质 3、1926年，美国萨姆纳从刀豆中提取出脲酶结晶，并证实- 4、从20世纪30年代起，许多科学家提取各种酶蛋白质结晶，所以人们认为：酿酶。脲酶是蛋白质酶是蛋白质。少数RNA也含有生物催化作用第27页讨论（教材P82）1.巴斯德和李比希观点各有什么主动意义？各有什么不足？人物巴斯德李比希合理性不足认为发酵与活细胞相关引发发酵是细胞中一些物质发酵是整个细胞而不是细胞中一些物质在起作用这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后

9、才能发挥作用第28页2.巴斯德和李比希之间出现争论原因是什么，这一争论对后人深入研究酶本质起到了什么作用？ 巴斯德是微生物学家，尤其强调生物体或细胞作用；李比希是化学家，倾向于从化学角度考虑问题。他们争论促使后人把对酶研究目标集中在他们争论焦点上，使科学研究愈加有放矢。第29页 毕希纳试验说明，酵母细胞中一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。酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞提取液加入葡萄糖过程：现象：冒出气泡3.请分析一下毕希纳研究过程，从毕希纳试验能够得出什么结论？第30页4.你认为萨姆纳成功主要原因是什么？ 萨姆纳历时九年用正确科学方法，坚持不懈、百折不

10、挠科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰辛人。5.请给酶下个较完整定义？ 酶是活细胞产生含有催化作用有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。第31页酶化学成份 酶起源 酶功效酶是一类生物催化剂活细胞产生含有生物催化作用是有机物。一类大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。二、酶本质什么是酶？第32页第33页酶化学本质试验验证 第34页知识归纳酶基本单位、合成场所、检测酶试剂；酶也能够被蛋白酶催化水解而失去活性；凡是能使蛋白质变性原因都可使酶失活；酶不可经过半透膜；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种类、数量 ， 是 结果。都不一样基因

11、选择性表示第35页1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最终能得到氨基酸，这说明（ ） A.大多数酶石油或细胞产生 B.大多数酶是生物催化剂 C.大多数酶化学本质是蛋白质 D.大多数酶基本组成单位是多肽2、酶基本组成单位是（ ） A.氨基酸 B.核苷酸 C.核糖核苷酸 D.A或C练习反馈CD第36页3. 同一个体内各类活细胞所含有酶（ ） A、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不一样 C、种类无差异，数量相同 D、种类无差异，数量不一样B4.细胞内合成酶主要场所是（ ） A.细胞质 B. 线粒体 C.核糖体 D. 内质网C5.催化脂肪酶水解酶是（ ） A. 肽酶 B. 蛋白酶 C.

12、 脂肪酶 D. 淀粉酶B第37页？当皮肤上出现小伤口时，用双氧水消毒时，能观察到什么现象？你能解释这一现象原因吗？ 当皮肤上出现小伤口时，惯用双氧水消毒，消毒时常能观察到有气泡产生。这是因为人体细胞中过氧化氢酶能将过氧化氢分解成水和氧气。这气泡就是氧气。第38页三、酶特征1221少许肝脏研磨液说明过氧化氢酶比Fe3+催化效率高得多。 比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率为何2号试管反应速率比1号试管快得多？第39页酶含有高效性 实际上，酶催化效率普通是无机催化剂 倍。107 1013酶含有高效性意义：上述试验说明了： 酶高效性确保了细胞内化学反应顺利进行和能量供给稳定第40页 现在给你淀粉酶溶液，

13、要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该怎样设计这个试验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖水解呢？ 淀粉和蔗糖都是非还原性糖，在酶催化作用下都能水解为还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀。第41页淀粉溶液蔗糖溶液试验步骤一二三试验现象结论加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡约60水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液蓝色无改变棕色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水解作用第42页 每一个酶只能催化 化学反应。 细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶 是分不开。酶含有专一

14、 性一个或一类 4000专一性 当前发觉酶有 各种,它们分别催化不一样化学反应。 从上面进行试验我们看出进行试验需要一定条件，比如淀粉酶60左右最好。能不能设计一个试验，来证实温度会影响酶活性？酶活性：酶对化学反应催化效率。第43页 在最适宜温度下，酶活性最高，温度偏高或偏低酶活性都会显著降低。第44页1号试管淀粉溶液试验步骤一二三四试验现象结论2号试管3号试管试管各加入1mL淀粉酶溶液无改变探究pH对淀粉酶活性影响加入蒸馏水加入NaOH溶液加入HCl 试管各加入2mL可溶性淀粉溶液，振荡，试管下半部浸入60左右热水中加入2mL斐林试剂 振荡沸水水浴1min无改变蓝色棕色砖红色沉淀只有在适合p

15、H下酶催化效率最好第45页 在最适宜pH下，酶活性最高， pH偏高或偏低酶活性都会显著降低。你能否设计试验证实酶最适pH值？第46页3.假如试验失败了，应该怎样做？检验试验步骤是否犯错，重复试验。思索：1.书本提议用淀粉酶探究温度对酶活性影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性影响，为何？ 因为温度对淀粉酶活性影响较大，pH对过氧化氢酶影响较大。这么做试验现象才显著。2.在测定淀粉酶专一性时，为何要用到蔗糖溶液？设置对照试验。第47页1号试管过氧化氢溶液试验步骤一二三四试验现象结论2号试管3号试管试管各加入2mL过氧化氢溶液无显著改变各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后将点燃卫生香分别放入试管中只

16、有在适合pH下酶催化效率最好复燃无显著改变探究pH对过氧化氢酶活性影响加入蒸馏水加入NaOH溶液加入HCl第48页 高温、低温、过酸和过碱对酶活性影响其本质相同吗？ 不一样，过酸、过碱或温度过高，会使酶空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性显著下降，但在适宜温度下其活性能够恢复。第49页1酶催化作用表示方法酶催化活性强弱以单位时间内(每分钟)底物降低许或产物生成量来表示。补充难点2.作用机理(1)酶在代谢中作用在新陈代谢中，酶作用仅是催化化学反应进行，并不为反应提供物质和能量。一、酶作用机理第50页(2)催化机理能降低化学反应活化能，如图分析：第51页(3)作用特点：第52页二、与酶相关

17、曲线解读1表示酶高效性曲线第53页第54页(1)催化剂可加紧化学反应速率，与无机催化剂相比，酶催化效率更高。(2)酶只能缩短到达化学平衡所需时间，不改改变学反应平衡点。(3)酶只能催化自然条件下能发生化学反应。第55页2表示酶专一性曲线加入酶B反应速率与无酶A条件下反应速率相同，而加入酶A反应速率随反应物浓度增大显著加紧，说明酶B对此反应无催化作用。进而说明酶含有专一性。第56页3影响酶活性曲线第57页(1)在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)升高，酶催化作用增强，超出这一范围酶催化作用逐步减弱。(2)过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢

18、复活性。(3)溶液酸碱度改变不影响酶作用最适温度。第58页4底物浓度和酶浓度对酶促反应影响(1)在其它条件适宜，酶量一定条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加紧，但当底物到达一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。(2)在底物充分，其它条件适宜条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。第59页酶特征：含有高效性含有专一性作用条件较温和 要有适当温度 要有适当pH总结：比较过氧化氢酶和Fe3催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用 温度对淀粉酶活性影响pH对过氧化氢酶活性影响 第60页课堂练习：1.人在发高烧时，经常食欲大减，最根本原因是 A.所吃食物不能消化 （ ） B.胃没有排空C.体温超出适当温度，消化酶活性下降D.吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（ ）A.pH不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中物质包裹起来，所以起不到催化作用D.小肠中没有蛋白质可被消化CA第61页3.能够使唾液淀