高中生物必修一：《低化学反应活化能的酶内容》课件

第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用问题探讨1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验，探究啦食物的消化问题见课本P78。讨论：1、1783年斯帕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？4、实验的巧妙之处何在？是否只有物理性消化，没有化学性消化。胃内的化学物质(蛋白酶)。收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。把肉放在笼子里，排除了物理性消化。酶在细胞代谢中的作用

细胞代谢究竟是指什么呢？？一、酶的作用1、细胞代谢：

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是生命活动的基础。2、以实验来揭示酶在细胞代谢中的作用(1)、目的：

比较不同条件下分解过氧化氢的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。

(2)、材料：①为什么用新鲜的肝脏？用其他材料行不行？②为什么肝脏必须研磨？过氧化氢酶存在于活细胞中，研磨后细胞破裂酶释放出来有利于过氧化氢酶与过氧化氢接触，加快分解。1请在此处输入您的标题4请在此处输入您的标题2请在此处输入您的标题3请在此处输入您的标题目录6最新文档精品文档步骤试管编号

说明1234

一

H2O2浓度

剂量

二

剂量

结果气泡产生香燃烧情况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90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件自变量因变量无关变量对照实验对照组实验组变量(3)、步骤：(4)、讨论：P791—4题(5)、结论：过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，酶的催化效率高。3、控制变量及几个概念①、变量：实验过程中可以变化的因素。②、自变量：人为改变的量(人们研究的量)。③、因变量：随自变量变化而变化的量。④、无关变量：除以上因素外，其他对实验结果造成影响的可变因素。⑤、对照试验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。⑥、对照组：设置的实验结果已知的组别。⑦、实验组：设置的要探究的位置结果的组别。4、实验中掌握的原则①、对照原则：设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。②、单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。③、等量原则：各组加入的试剂要等量步骤试管编号

说明1234

一

H2O2浓度

剂量

二

剂量

结果气泡产生香燃烧情况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90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件自变量因变量无关变量对照实验对照组实验组变量(3)、步骤：实验注意问题①、实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。②、实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。③、滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中会影响实验结果的准确性,甚至使人产生错觉，作出错误的判断。请在此处输入您的标题点击此处输入您的内容，建议微软雅黑或者黑体，本模版所有图形线条及其相应素材均可编辑、更改颜色。点击此处输入您的内容，建议微软雅黑或者黑体，本模版所有图形线条及其相应素材均可编辑、更改颜色。文本文本文本13最新文档精品文档6、导致实验现象的根本原因(与活化能有关)①、活化能：分子从常态转变为易发生化学反应的活跃状态(激发态)所需的能量。②、物理方法(加热或加压)：增加能量。③、化学和生物方法：催化剂参与化学反应；不提供能量不增加反应产物的量；反应前后本身理化性质不变；而是降低反应物的活化能，加快反应速率，缩短反应时间。④、举例：P80

图5-1。与无机催化剂相比酶降低活化能的作用更显著，效率更高。反应进程活化能反应物产物生物催化无机催化常态：：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子平均能量水平较低，称为“常态”。激发态：当反应物分子获得能量参与反应时，其内部能量高于常态能量时所处的状态称为激发态。当分子获得能量的时候，便由常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，即处于激发态。常态激发态加热无催化剂途径有催化剂途径在20℃测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化

用Fe3+催化

用过氧化氢酶催化75

43

29质量分数为20％的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5％的氯化铁溶液1滴所含酶的数量（个）aFe3+的数量（个）2.5×105a加热：提高分子的能量Fe3+：降低化学反应的活化能酶：更显著地降低化学反应的活化能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二、酶本质的探索酶是

产生的具有的

来源酶的本质(定义)功能活细胞催化作用※绝大多数是蛋白质，少数是RNA有机物※酶的命名：以反应物的名称来命名。如，淀粉酶可以水解淀粉酶和一般催化剂的比较1、用量少而催化效率高酶与一般催化剂一样，虽然在细胞中的相对含量很低，却能使一个慢速反应变为快速反应。2、反应前后酶的性质和数量均没有变化和一般催化剂一样，酶仅能改变化学反应的速度，并不能改变化学反应的平衡点。酶本身在反应前后不发生变化。3、可降低反应的活化能催化剂包括酶在内，能降低化学反应的活化能，如图所示，由于在催化反应中，只需较少的能量就可使反应物进入“活化态”，所以和非催化反应相比，活化分子的数量大大增加，从而加快了反应速度。能量所有的酶在一定的条件下，能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行，酶本身并不发生变化。

那么，酶与无机催化剂相比，具有哪些不同的特点呢？

酶的特性酶的特性——高效性表示酶高效性的曲线(1)、催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。(2)、酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。(3)、酶只能催化已存在的化学反应。实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢，Fe3+是一种无机催化剂，都可以催化过氧化氢分解成水和氧。方法步骤：过氧化氢溶液肝脏研磨液

滴入3滴2112氯化铁溶液

滴入3滴2、酶具有专一性

蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麦芽糖酶……1、酶具有高效性酶的催化效率是无机催化剂的107－1013

倍每一种酶只能催化一种或一类化学反应

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。

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淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃的热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约50-65℃

水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液无变化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的水解作用能否用碘液代替斐林试剂?3、酶的作用条件较温和推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，催化效率是否会更高？为什么？我们知道口腔的温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后却发现唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！2、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为H2O2受温度影响也会分解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。不能用斐林试剂检测是否生成麦芽糖，因为该实验需要严格控制温度。问题聚焦温度对酶活性的影响(注意如何控制温度)1组

2组

3组3％可溶性淀粉

2ml

2ml

2ml

温度

唾液淀粉酶

碘液

颜色

结论冰水中60℃水浴100℃水浴放置2min1ml冰水中1ml100℃水浴1ml60℃浴1滴1滴1滴分别摇匀混合，放置反应5min变蓝变蓝不变蓝唾液淀粉酶在60℃中活性最强自变量因变量PH对酶活性的影响1

2

3

唾液淀粉酶

1ml

1ml

1ml

pH3％可溶性淀粉

结果

结论蒸馏水1mLNaOH1mLHCL1mL摇匀混合，放置在60℃下反应5min砖红色沉淀无无

唾液淀粉酶在中性条件中活性最强自变量因变量加入斐林试剂，水浴加热在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适温度时，酶的活性最高；超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。酶活性受温度影响示意图温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活v/mmolT低温一般不会改变空间结构，但会使活性降低在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适pH时，酶的活性最高；超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活酶活性受pH影响示意图酶为生活添姿彩本节小结酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的特性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。降低化学反应的活化能高效性专一性作用条件温和

影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。)低温：抑制高温：失活过酸：失活过碱：失活(1)、温度、pH

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶促反应速率酶的浓度生成物的量时间酶的浓度(a)酶的浓度(2a)

影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。)(2)、酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。生成物的量时间底物浓度(v)底物浓度(2v)酶促反应速率底物浓度酶量一定(a)(2a)(3)、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。(4)、抑制剂和激活剂

第一个图酶量一定，有效接触面积大，(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。)3、酶和一般催化剂的比较（1）共性①、用量少而催化效率高酶与一般催化剂一样，虽然在细胞中的相对含量很低，却能使一个慢速反应变为快速反应。②、反应前后酶的性质和数量均没有变化和一般催化剂一样，酶仅能改变化学反应的速度，并不能改变化学反应的平衡点。酶本身在反应前后不发生变化。③、可降低反应的活化能催化剂包括酶在内，能降低化学反应的活化能，如图所示，由于在