5.1降低化学反应活化能的酶课件高一上学期生物人教版必修1

降低化学反应活化能的酶（第一课时）第一课时1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。讨论1.为什么要将肉块放在金属笼内？便于取出实验材料(肉块)，排除物理消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学消化。讨论2.是什么物质使肉块消失了？讨论3.怎样才能证明你的推测？是胃内的化学物质将肉块分解了。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。1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了①主要场所:

②实质:③特点:④意义:⑤例证：(1)细胞代谢常伴随着能量的释放、储存和利用细胞质基质细胞内各种化学反应的统称一般都需要酶催化是细胞生命活动的基础一、酶的作用和本质光合作用、呼吸作用等C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶无机催化剂生物催化剂2H2O22H2O+O2↑常压2H2O22H2O+O2↑加热2H2O22H2O+O2↑FeCl32H2O22H2O+O2↑过氧化氢酶过氧化氢的分解2.比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）原理：（2）材料用具：肝脏研磨液、过氧化氢、FeCl3、试管、酒精灯等结论（3）方法步骤：①加热可以加快过氧化氢分解②FeCl3能催化过氧化氢分解③过氧化氢酶能催化过氧化氢分解且催化效率比FeCl3高讨论1.和1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？讨论2.在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?2号气泡多。不能，温度过高会造成生物的细胞死亡加热能促进过氧化氢分解讨论3.3号和4号试管未经加热，也有大量的气泡产生，这说明什么？讨论4.3号和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解速率4号。过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验

随着自变量的变化而变化的变量。具体是指实验现象，即直观呈现出来的实验结果4.控制变量与设计对照实验单一变量原则设计实验原则等量原则对照实验对照组：实验组：自变量：因变量：无关变量：人为改变的变量，即条件

除自变量外，实验中其它可对实验结果造成影响的变量步骤试管编号

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y=k·x变量

H2O2

浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧对照实验对照组实验组1.下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是A.要设置对照组和实验组B.自变量要始终保持相同C.无关变量要始终相同且适宜D.要遵循单因子变量原则B2.在如图所示的实验中，属于自变量的是A.催化剂B.过氧化氢分解的速率C.产生气泡量D.试管中的过氧化氢溶液的量A3.下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。相关分析合理的是(

)A.本实验的因变量是不同的催化剂B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等C.1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能C4.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如下表所示：下列有关该实验的叙述错误的是A.在上表的实验处理中，研究的自变量只有温度B.若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是试管3和试管4C.若试管l、试管3组成对照实验，说明FeCl3能催化过氧化氢的分解D.若试管1、试管4组成对照实验，则说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶有催化作用A2H2O22H2O+O2↑常压反应进程常态分子不易分解活跃状态分子容易分解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5.活化能H2O2得到能量，从常态变为活跃状态分子得到能量，反应速度增加加热FeCl3可以降低反应所需要的活化能障碍低，H2O2容易通过，反应速率变快降低的活化能FeCl3催化H2O2酶催化降低的活化能酶降低活化能的作用更显著障碍更低，H2O2更易通过，反应速率更快6.酶的作用及原理:①酶的作用:②酶的作用原理:降低化学反应的活化能同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高催化作用③酶的作用意义:使细胞代谢能在温和条件下快速进行如图a，b、c中，代表无酶条件下分子活化能的是__________；代表有酶条件下分子活化能的是___________；代表酶所降低的活化能的是____________。c或E1b或ΔHa或E2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7.酶的本质探索条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化用胶态铂催化用过氧化氢酶催化755429在20℃测得的H2O2分解的活化能1.根据下表内容判断，下列说法中正确的是CA.胶态铂催化效率最高B.没有催化剂，过氧化氢不能分解C.过氧化氢酶降低了过氧化氢分解的活化能D.活化能就是化学反应所需的能量2.关于活化能，下列说法不正确的是(

)A.是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量B.加热、加压使反应物分子获得足够的活化能C.无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D.酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行C3.如图表示酶降低化学反应活化能的图解。①表示没有酶催化，②表示有酶催化。相关叙述正确的是C.其他条件不变，E1越大则酶的催化效率越高D.条件不变的情况下，E2是不变的，所以增加反应体系中的酶量，反应速率也是不变的A.若用无机催化剂在其他条件相同的情况下进行该试验，则其曲线在①上方B.E2代表有酶催化时所降低的活化能C4.有关酶的发现过程叙述错误的是(

)A.斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验，发现了化学消化B.巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性C.毕希纳认为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，称为酿酶D.萨姆纳认为酶多数是蛋白质，少数是RNAD降低化学反应活化能的酶（第二课时）第二课时酶的本质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。回顾过氧化氢在不同条件下的分解过H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？(一)酶具有高效性酶的催化效率一般是无机催化剂的________倍107～1013表示酶高效性的曲线A、B曲线比较，说明：A、C曲线比较，说明：酶具有高效性酶具有催化作用①反应前后性质、数量不变;②能改变反应速率→降低化学反应活化能;③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点(即产物的总量不变)酶具催化剂的特点:无机催化剂能催化的化学反应范围比较广蛋白质多肽或氨基酸脂肪甘油和脂肪酸淀粉芽糖或葡萄糖酶酶酶蛋白酶只能催化蛋白质的水解，不能催化淀粉、脂肪的水解。人口腔里有唾液淀粉酶，但是可塞进牙缝的肉丝一整天还没被消化。酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗?淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(1)实验原理（2）材料用具：淀粉溶液、蔗糖溶液、斐林试剂、试管、酒精灯等①淀粉和蔗糖都是非还原糖②淀粉在相关酶的催化作用下能水解为麦芽糖③蔗糖在相关酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖④麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原糖,与斐林试剂经水浴加热生成砖红色的沉淀(3)过程步骤①取两支试管编号，1号加入2mL淀粉溶液；2号加入2mL蔗糖溶液②两试管各加2mL淀粉酶后振荡均匀，浸在60℃热水中保温5min③各加斐林试剂后水浴加热现象1号试管生成砖红色沉淀；而2号试管不生成砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解酶具有专一性结论思考：本实验中，自变量、因变量和无关变量各是什么？你还可设计何探究酶的专一性？自变量：因变量：无关变量：底物不同：2mL淀粉溶液或蔗糖溶液1号砖红色沉淀；2号不生成砖红色沉淀各加2mL淀粉酶等其他方案如底物相同而酶不同等酶具有专一性锁钥学说每一种酶只能催化___________化学反应。如脲酶只催化尿素分解;二肽酶可催化所有二肽分解一种或一类含义意义保证了细胞代谢能够有条不紊地进行思考3.许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下，催化化学反应,酶起催化作用需要怎样的条件?思考1.为什么感冒发烧的时候不想吃饭?在不同的温度下，同一种酶活性是否会受到影响?思考2.唾液咽到胃后，其淀粉酶还能发挥作用吗？在不同的pH下,同种酶活性是否会改变?酶化催化特定化学反应的能力称为酶活性探究实验:影响酶活性的条件请用右侧实验材料和器具，设计实验探究温度或pH对酶活性的影响，写出简要的实验步骤。探究实验溶液酶鉴定温度对酶的影响pH对酶的影响气泡淀粉溶液淀粉酶碘液H2O2溶液H2O2酶实验选材及其分析思考1.探究温度对酶影响为什么选择要淀粉酶且不用斐林试剂作检测试剂?因H2O2本身受热易分解，会干扰实验结果。因斐林试剂要水浴加热，会改变反应体系的温度，而本实验需严格控制温度。思考2.探究pH对酶活性为何不用淀粉作底物?因淀粉在酸性条件下会水解探究温度对酶活性的影响步骤操作方法试管1231加质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液1mL1mL1mL2在不同温度下放置5min60℃热水中100℃沸水中冰块中3加质量分数为3%的可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL4完成反应5min5滴入碘液2滴2滴2滴6观察现象不变蓝变蓝变蓝可用斐林试剂检测参看论文：探讨“利用淀粉酶探究温度对酶活性的影响”实验检测试剂的选择1试管2试管3试管4试管5试管6试管加淀粉2ml—2ml—（）—加淀粉酶—（）—2ml—2ml保温混合将2加入1中将4加入3中保温0℃冰水保温5min60℃水浴保温5min100℃水浴保温5min加碘液2滴2滴2滴观察颜色

结论0℃冰水保温5min60℃水浴保温5min100℃水浴保温5min2ml2ml变蓝变蓝不变蓝温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性将6加入5中自变量因变量无关变量1.为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？酶具有高效性，若酶和底物没有在对应温度混合，一混合就已发生反应，降低了实验的说服力。2.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。2.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。探究pH对酶活性的影响步骤操作方法试管1231加新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液2滴2滴2滴2调pH加1mL蒸馏水加1mL质量分数为5%的盐酸加1mL质量分数为5%的NaOH溶液3加入体积分数为3%的过氧化氢溶液2mL2mL2mL437℃水浴5min5min5min5检测气泡产生量多很少很少放入卫生香能复燃不复燃不复燃实验步骤一取三支试管，编号1、2、3。

二1号试管中加入

_____________

。

2号试管中加入等量

__________________。3号试管中加入等量

_________________。

三三支试管都加入______________________

四三支试管都加入

，振荡，反应实验现象

实验结论

2滴NaOH2mLH2O2溶液产生少量气泡产生少量气泡酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性2滴新鲜肝脏研磨液稀盐酸清水产生大量气泡自变量因变量无关变量【思考】可以用淀粉酶探究pH值对酶活性影响吗？不能，酸能催化淀粉水解酶的催化作用一般是在比较温和的条件下进行的(1)温度①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②温度过高会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,低温只降低酶活性各种生物的最适温度动物：35--40℃植物：40--50℃细菌真菌：差别较大影响酶活性的因素(2)

pH①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②过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活动植物最适pH值：动物：6.5--8.0(但胃蛋白酶为1.5);植物反应速率随酶浓度的升高而加快在一定浓度范围内，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(3)酶的浓度(4)底物浓度多因素影响酶活性曲线图中两个自变量：只看一条曲线时，自变量为_______；当温度确定之后，纵向对比时，自变量为_____温度pH(1)纵坐标为反应物剩余量的越多，生成物越少;(2)一定时间内反应物的剩余量或生成物的生成量都能用来表示反应速率;(3)图示pH=7时，反应物剩余量最少，三个pH值中，pH=7应为最佳pH，但是最适pH不一定为7。细胞中的各类化学反应之所以能有序进行，与酶在细胞中的分布有关与光合作用有关的酶分布在叶绿体中与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体中光合作用与呼吸作用在细胞内不同的区室中同时进行，互不干扰1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（）A.所吃食物不能消化B.胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降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.小肠中没有蛋白质可被消化C.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了D.被小肠中的物质包裹起来，故起不到催化作用3.能够使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶CAC4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力5.图示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的