5-1降低化学反应活化能的酶.ppt

1、第五章,第一节 降低化学反应活化能的酶,我饿！我要吃吃吃,问题探讨,（1）为何要将肉块放在笼子中？ （2）对肉起消化作用的是什么物质？ （3）进行肉类消化的过程的条件是怎样的？,斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用,细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。 细胞代谢是细胞生命活动的基础,思考：化学中我们要想使一个化学反应顺利进行，可以怎样？,加热、催化剂,细胞代谢,实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解,一、酶在细胞代谢中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,高温 /Fe3 /过氧化氢酶,通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。,过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶

2、的作用下都可分解成水和氧气。,实验,实验目的：,实验原理：,实验步骤,1min分钟后，将点燃的卫生香放在液面的上方,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？ 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗? 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？ 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？,加热能促进过氧化氢分解,不能，温度过高会造成生物的细胞死亡,Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解,起催化作用,过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多,1min分钟后，将点燃的卫生香放在液面的上方,单一变量原则,对照实验,对照组,实验组,无关变量,自变量,因变量

3、,对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。,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。 等量原则：各组加入的试剂要等量,实验设计原则:,结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的1071013倍。因此，酶具有高效性,思考：为何酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？,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。,活化能,一、酶在细胞代谢中的作用,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。,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

4、化能,同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。,活化能,二、酶的本质,阅读P81页, 关于酶本质的探索,1、巴斯德的观点哪些是正确的,哪些是错误的?李毕希的观点呢? 2、从毕希纳的实验可以得出什么结论？ 3、萨姆纳用了9年才证明脲酶是蛋白质，并获诺贝尔化学奖，你认为他成功的主要原因是什么？ 4、请给酶下一个较完整的定义。,巴斯德之前,巴斯德,李比希,毕希纳,萨姆纳,切赫和奥特曼,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,发酵与活细胞有关，发酵是 整个细胞而不是细胞中的某 些物质在起作用,引起发酵的是细胞中的某些 物质，但是这些物质只有在 酵母细胞死亡后才能发挥作用,酵母细胞

5、中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起 催化作用，就象在活酵母细胞中一样,酶是蛋白质,少数的RNA具有催化作用,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,细胞内、细胞外、体外,二、酶的本质,归纳酶的本质及生理功能,蛋白质,RNA,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,核仁,降低化学反应的活化能,生物催化作用,活细胞,高效性,酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍,三、酶的特性,思考1：酶的催化效率是如此的高效，那么酶是不是就是万能的了？就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢？,思考2：口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?,原来酶还有专一性,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,

6、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？,麦芽糖、葡萄糖、果糖为还原性糖,酶的专一性的验证实验,加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min,2号试管中加入2mL 蔗糖溶液,加入斐林试剂,振荡,约60水浴2min,1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,酶的专一性是普遍存在的 准确地说，酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。,目前发现的酶有4000多种，它们分别催化不同的化学反应。,专一性,三、

7、酶的特性,小结与继续研究：,酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特性 的发挥是不是在任何条件下都可以呢？,思考：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？,我们的假设：温度可以影响酶的活性,1号试管,2号试管,3号试管,分别加入以恒温至60、 0、 100的淀粉酶2滴，振荡,试管各加入2mL淀粉溶液,分别水浴加热至60 、 0、 100,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,探究温度对淀粉酶活性的影响,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,P85各种生物体内酶的

8、最适温度,温度对酶活性的影响,低,空间结构,活性,1号试管,2号试管,3号试管,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,pH7,pH=12,pH2,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,在最适合的pH下酶的催化效率最好,复燃,无明显变化,探究pH对过氧化氢酶活性的影响,反应溶液pH会对酶的活性有影响,pH对酶活性的影响,最高,空间结构,活性,pH对酶活性的影响,酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行。,酶的作用条件较温和,三、酶的特性,高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？,不同，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

9、温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,酶的高效性,酶的专一性,每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应,酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍,酶的作用条件较温和,三、酶的特性小结,易变性：容易被高温、强酸、强碱等破坏,多样性：种类繁多,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,酶量一定,2、pH,课堂练习：,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.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化,C,A,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 4.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,C,D,5.加酶洗衣粉中一