2021——2022学年高一上学期生物人教版必修1 5.1 降低化学反应活化能的酶 课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
叶绿体 光合作用
线粒体 有氧呼吸
核糖体 氨基酸的脱水缩合
细胞中每时每刻进行的化学反应的统称细胞代谢
思考：
化学反应的进行需要一定的条件，如高温、通电、强酸、强碱等，在细胞内可不可以通过这些方式？
酶
生命活动的基础
在生物体内，有哪些化学反应呢？
5.1 降低化学反应活化能的酶
阅读课本P76—80，找到下面问题的答案：
1.认真阅读P77的实验步骤，找到实验中的变量有哪些？
2.酶的作用机理；
3.酶的本质
为什么用过氧化氢（H2O2）清洁伤口时会产生很多气泡？
实验目的：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
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。
实验原理：
材料用具：
质量分数20%的肝脏研磨液、量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、体积分数3%的过氧化氢溶液、质量分数3.5%的FeCl3溶液
过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。
氧气的多少可以通过气泡的多少、带火星的卫生香复燃情况等途径进行观察。
试管编号
一
二 反应条件
图示
结果 气泡 产生量
卫生香复燃
1
2
3
4
3%
90℃水浴加热
常温
常温
常温
不明显
少量
较多
最多
火头变亮
复燃明显
H2O2的浓度
剂量
3%
3%
3%
2ml
2ml
2ml
2ml
FeCl3溶液2滴
肝脏研磨液2滴
步骤
实验步骤：
2滴清水
2滴清水
步骤 试管编号
1 2 3 4
一
二
结果
H2O2 浓度
3%
3%
3%
3%
剂量
2ml
2ml
2ml
2ml
反应条件
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
气泡产生
不明显
少量
较多
大量
带火星卫生香
不复燃
不复燃
变亮
复燃
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
对照实验
该实验中涉及到的变量有哪些？请你分别找出来。
人为改变的变量
随着自变量的变化而变化的变量
对实验结果造成影响的可变因素
在编号为A、B、C的试管内分别加入2mL可溶性淀粉溶液，再按图中所示的步骤操作，最后分别加入斐林试剂水浴加热，观察实验现象。
（1）试验完成后，__________试管中出现砖红色沉淀。
（2）A、C对照实验中，自变量是____________，因变量是 。无关变量有________________________________。
1
2
1
4
3
1
1号试管与2号试管对照，说明
1号试管与3号试管对照，说明
1号试管与4号试管对照，说明
加热可以促进过氧化氢分解
FeCl3能促进H2O2分解
加热、FeCl3、H2O2酶都能促进H2O2分解
结论：
H202酶能促进H2O2分解
加热能加快过氧化氢的分解，是因为加热为过氧化氢分子提供了活化能。
H2O2 (常态) H2O2(活跃状态)
能量
加热
活化能
加热为什么能加快过氧化氢的分解？
3
4
3号试管与4号试管对照，说明
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高
结论：
酶具有 作用，
且作用比FeCl3更 。
催化
显著
酶具有高效性
加酶催化
1
2
3
酶降低活化能
酶的作用机理：
加FeCl3催化
不加催化剂
b
a
c
d
反应过程
能量
常态
（反应物）
终态
（产物）
活跃状态
①
②
③
ac______________________________________。
②
①
酶降低的活化能
无催化剂条件下，反应所
需要的活化能
无催化剂
无机催化剂
③
酶
ab 。
酶催化时，反应的活化能
bc 。
下图中①②③分别代表什么物质？ac、bc、ab分别表示什么意思？
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、奥尔特曼
少数RNA也是具有生物催化功能的酶
二、酶的本质
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
酶的本质
酶的来源
酶的功能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
二、酶的本质
一般说来，活细胞都能产生酶
酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
酶只有催化作用
温馨提示
定义
化学本质 绝大多数是_______ 少数是____
合成原料 （基本单位） _______ ___________
合成场所 _______
作用机理 降低化学反应的_______
蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
主要是细胞核(真核生物)
活化能
二、酶的本质
课堂小结
一、细胞代谢
二、比较过氧化氢在不同条件下的分解
三、酶的作用机理
四、酶的本质
酶能降低活化能
酶具有催化作用，且具有高效性
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
1.下列关于酶的说法正确的是（ ）
A.离开细胞，酶就失去了催化能力 B.酶能给化学反应提供活化能
C.酶与无机催化剂没有区别 D.酶能参与生物体内各种化学反应
2.在H2O2分解实验中，选用新鲜肝脏的研磨液作为实验材料的原因是新鲜肝脏研磨液中（ ）
A.过氧化氢酶含量较少 B.过氧化氢酶易发挥作用
C.酶的种类丰富 D.过氧化氢酶含量多且活性高
达标检测
D
D
复习：
化学本质
合成原料
合成场所
来源
作用场所
生理功能
作用原理
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核（真核生物）
一般来说，活细胞都能产生酶
细胞内、外或生物体外均可
催化作用
降低化学反应的活化能
阅读课本P81—84，找到下面问题的答案：
1.酶的特性；
2.影响酶活性及反应速率的因素有哪些？
一、酶的特性
2、专一性
3、酶的作用条件较温和（易失活）
1、高效性
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
生成物的量
c
b
a
a：加入酶
b：加入无机催化剂
c：未作处理
酶只缩短反应时间，不改变反应的性质、方向、平衡点
1、高效性
时间
酶能降低化学反应的活化能
平衡点
1号试管 2号试管
实验原理
实验步骤 一
二
三
实验现象
结论
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉酶能让淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂反应不能生成砖红色沉淀
加入2ml淀粉溶液
加入2ml蔗糖溶液
加入淀粉酶2滴，振荡，放在60℃左右中反应约5min
加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸
生成砖红色沉淀
无变化
具有专一性
2、专一性
酶具有特定的空间结构，它的活性部位只能与特定的底物结合
A表示酶，B表示被催化的反应物，从下图中能得到哪些信息？
反应前后，酶的结构、数量和性质都不变
3、酶的作用条件较温和（易失活）
过酸、过碱或高温，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。（低温不失活）
在最适宜的温度和pH值条件下，酶的活性最高
人在发高烧的时候，常常食欲大减，为什么？
酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，一般用一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。
反应时间
生成物的量
反应物的量
通常以单位时间内底物的减少量或生成物的生成量来表示酶活性的大小。
二、影响酶活性及反应速率的因素
酶的活性降低
怎样表示酶的活性大小？
1号试管
实验步骤 一
二
三
四
实验现象
结论
2号试管
3号试管
加入淀粉酶1mL，振荡反应约5min
试管各加入2mL可溶性淀粉溶液
蓝色
冰水
热水
蒸馏水
各加入两滴碘液
振荡
无明显现象
探究温度对淀粉酶活性的影响
只有在适合的温度下酶的催化效率最高
无明显现象
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
0
t/℃
υ/mmol.s-1
酶活性受温度影响示意图
动物体内的酶最适温度在35℃-40℃之间；
植物体内的酶最适温度在40℃-50℃之间；
细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。
①在最适温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
②高温能够破坏酶的空间结构，而使酶不可逆地永久失活。
③低温能使酶的活性明显降低，但酶的空间结构未被破坏，其活性在适宜温度下仍可恢复。因此酶适于在低温（0-4℃）下保存。
最适温度
思考：下图是酶促反应的反应速率随温度变化的示意图。如果将该酶作如下处理：①35℃→0℃→35℃；②35℃→100℃→35℃，那么酶促反应速率将如何变化？
35℃
0℃
35℃
酶促反应速率
35℃
100℃
35℃
酶促反应速率
1号试管
过氧化氢溶液
实验步骤 一
二
三
四
实验现象
结论
2号试管
3号试管
加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min
试管各加入2mL过氧化氢溶液
无明显变化
加2滴蒸馏水
加2滴NaOH
加2滴盐酸
2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中
只有在适合的pH下酶的催化效率最高
复燃
无明显变化
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
υ/mmol.s-1
0
pH
酶活性受pH影响示意图
一般地，动物体内的酶最适pH在6.5－8.0之间；
植物体内的酶最适温度在4.5－6.5之间；
细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。
酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH
①在最适pH下，酶的活性最高， pH偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
②过酸、过碱能使酶的空间结构遭到破坏，而导致酶不可逆地永久失活。
最适pH
（3）酶浓度
酶浓度
反应速度
在有足够底物且又不受其他因素影响的情况下，酶促反应速度与酶浓度成正比。
v
在底物足量情况下
（4）底物浓度
在酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶的数量限制，酶促反应速率不再增加。
在酶量一定的条件下
练习：画出以下坐标图
温度
温度
温度
PH
PH
PH
酶浓度
酶浓度
底物浓度
酶活性
酶活性
酶活性
酶促反应速率
酶促反应速率
酶促反应速率
酶活性
底物剩余
底物剩余
（底物无限）
最适温度
偏低：
偏高：
最适PH值：
偏低：
偏高：
温度
影响
反应
速率
的
因素
PH值
活性最高
活性减弱，但不丧失
活性减弱，过高则失活
活性最高
活性降低，过高
或过低则失活
重金属盐
影响
酶活
性的
因素
酶浓度
底物浓度
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.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
D
4.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：
（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？
（2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？
（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料？（ ）
A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝
（4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什么酶？
B D
脂肪酶