第1节降低化学反应活化能的酶教案

1、第1节 降低化学反应活化能的酶1、概念： 新陈代谢：活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动基础。细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。2、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解、实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义、实验原理：新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶，根据酶的专一性，可知其可以催化过氧化氢分解成水和氧。、实验材料：质量分数为20%的猪肝研磨液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3.5%的Fe

2、Cl3溶液、实验用具：量筒，试管，滴管，试管夹，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，大烧杯，石棉网，温度计、方法步骤：、取4支洁净试管，分别编号1，2，3，4，向试管内分别加入2ml过氧化氢溶液。 、将2号试管放在90左右的水浴中加热，观察气泡情况，并与1号试管作比较。、向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液，观察哪支试管产生的气泡多。、2至3min后，将点燃的卫生香分别放在3、4号试管内液面的上方，观察哪支试管中的卫生香燃烧更猛烈。、实验结论：、加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；、酶有催化作用，与无机催化剂相比，酶具有高效性。3、酶的化学本质及作用来源酶是活细胞产

3、生的具催化能力的有机物化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(真核生物)存在场所主要存在于细胞内(如呼吸酶、光合酶)，也可存在于细胞外(如消化酶)生理作用生物催化作用作用机理降低化学反应的活化能附：探究某种酶本质的实验：4、酶的功能：催化作用；作用机理：降低化学反应所需要的活化能。活化能：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。5、酶的发现史1783年意大利科学家斯帕兰札尼用实验证明了胃具有化学性消化作用（识酶）1836年德国科学家施旺从胃中提取消化蛋白质的物质（取酶）巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关1857年巴斯德发酵与

4、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李比希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并裂解后才能起作用毕希纳酵母细胞中的某些物质能在酵母细胞破碎后起催化作用，就像在活酵母细胞中一样1926年萨姆纳通过化学实验证明了脲酶是蛋白质（证酶）20世纪80年代美国切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用（展酶）6、酶的特性：、高效性：催化效率比无机催化剂高许多。变量分析：实验过程：注意事项(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

5、)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溶液中就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。、专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。、酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。温度过高，pH过高或过低酶会失去活性且不能恢复。特别提醒：酶与无机催化剂的相同之处：(1)化学反应前后数量和性质不变。(2)加快化学反应的速度，缩短达到化学平衡的时间，但

6、不能改变平衡点。(3)都能降低化学反应的活化能。7、关于生物实验中的自变量、因变量、无关变量、自变量和因变量自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件；因变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果。通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。例如，在“探究唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，所给定的低温、适温、高温就是自变量，而由于低温、适温、高温条件的变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应也随之变化，这就是因变量。该实验的目的就在于获得和解释温度变化（自变量）与酶的活性（因变量）的因果关系。、无关变量无关变量也称控制变量，指实验中由于除自变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。例如，上述实

7、验中除自变量以外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、温度处理的时间长短等，都属于无关变量。例1：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验自变量：催化剂种类（Fe3+和过氧化氢酶）因变量：用气泡产生速度，卫生香燃烧程度例2：观察植物细胞的质壁分离和复原的实验自变量：外界溶液的浓度（高渗及低渗溶液）因变量：质壁分离（液泡失水缩小、颜色变浓、原生质层与细胞壁分离）；质壁分离复原 （液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）8、有关酶的本质和生理特性等实验的设计思路实验名称 对照组 实验组 衡量标准 验证某种酶的本质是蛋白质 已知蛋白液双缩脲试剂 待测酶液双缩脲试剂 是否出

8、现紫色 验证酶具有催化作用 底物适量蒸馏水 底物等量的相应酶溶液 底物是否分解 验证酶具有专一性 底物相应酶液 同一底物另一酶液或另一底物相同酶液 底物是否分解 验证酶具有高效性 底物无机催化剂 底物等量的相应酶溶液 底物是否分解 探究酶的适宜温度 温度梯度下的同一温度分别处理的底物和酶液混合 底物的分解速率或底物的剩余量 探究酶的最适pH pH梯度下的同一pH分别处理的底物和酶液混合 【特别提醒】若底物选择淀粉和蔗糖，酶溶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因为碘液无法检测蔗糖是否被水解。 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂

9、宜选用碘液，不应该选用斐林试剂，因斐林试剂需水浴加热，而该实验中需严格控制温度。 探究酶的适宜温度的实验中不宜选择过氧化氢酶催化 H2O2分解，因为底物H2O2在加热的条件下分解会加快，从而影响实验结果。 9、与酶有关的图表、曲线解读 、表示酶专一性的图解： 图中A表示酶，B表示被催化的反应物。 酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。 、表示酶的高效性的曲线： 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。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。酶的作用:降低化学反应活化能。、影响酶促反应的曲线： (1)、温度对酶活性的影响原理解读温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。实验设计思路实验设计程序 本实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。(2)、pH对酶活性的影响原理解读2H2O22H2OO2pH影响酶的活性，从而影响O2的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验O2生成量的多少。实验设计思路O2的产生速率注意事项：由于H2O2不稳定，因此探究温度对酶活性影响时，不选择H2O2作反应物。同时也不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。(3)、温度和pH对酶活性影响的实验结果a低温时，酶分子活性受到抑制，但并未失活，若恢