5.1 降低化学反应活化能的酶

课件48张PPT。第1节
降低化学反应活化能的酶第5章　细胞的能量供应和利用问题探讨讨论：
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？是否只有物理性消化，没有化学性消化胃内的化学物质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?
李比希的观点呢?
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总结酶的定义一、酶的作用和本质细胞代谢(新陈代谢）叶绿体线粒体核糖体 就是活细胞中全部有序的化学变化的总称.酶(Enzyme)是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物.一.酶的概念：其中，胃蛋白酶、唾液淀粉酶等绝大多
数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。酶的催化机理是降低活化能活化能 —— 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称为活化能作用机理： 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。？酶的本质1、酶在细胞代谢中的作用实验原理：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。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1212氯化铁溶液
滴入3滴酶的特性——高效性

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。
实验设计原则:控制变量的科学方法：变量自变量：人为改变的变量
因变量：随着自变量的变化而变化的变量
无关变量：除自变量外，实验过程中可能 还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量
控制变量只有一个自变量，无关变量都保持相同且适宜的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。自变量：因变量：无关变量：催化剂的种类氧气生成速率底物浓度、催化剂浓度、温度等（实验组）（对照组）（除催化剂种类外的一切影响氧气生成速率的因素）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2滴反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧对照组实验组实验比较过氧化氢在不同条件下的分解1号2号4号3号肝脏研磨液FeCl390℃水浴（一）酶的作用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 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧对照组实验组实验实验过程的理论分析H2O2分解速率
用产生气泡数目多少表示加入试剂的量;
实验室的温度;
氯化铁和肝脏研磨液的新鲜程度等1号试管2,3,4号试管2号:90℃水浴加热
3号:加入3%的氯化铁
4号:加入20%肝脏研磨液
比较过氧化氢在不同条件下的分解1号2号4号3号肝脏研磨液FeCl390℃水浴3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？2、在细胞内能通过加热来提高反应速率吗？（一）酶的作用1、与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明了什么？4、3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？时间生成物的量加入酶加入无机催化剂未加催化剂 等量的同一物质，在不加催化剂、加入无机催化剂和加入相应酶的三种条件下发生反应。下面的三条曲线分别对应哪种条件？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：原理：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，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。三、酶的特性:提出问题 做出假设 设计实验 进行实验
分析结果、得出结论。酶具有专一性[实验六] 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用分别加入淀唾液粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入37℃左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL
蔗糖溶液分别加入1ml斐林试剂 振荡约60℃水浴2min1号试管中加入2mL
淀粉溶液无砖红色沉淀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具有专一性[实验六] 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用结论：上述实验说明，淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。确切地说，每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。讨论：为什么要将试管的下半部浸到 60 OC 左右的热水中？在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？ 资料、下图表示的是某类酶作用的模型。
（1）图中的哪个英文字母代表酶？其它字母代表什么？
（2）这个模型的含义是什么？酶具有专一性反应底物 A
反应产物 B
某类酶 C D这个图解释了 酶的什么特性?专一性第1节
降低化学反应活化能的酶
第2课时 在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。
由上述资料可看出酶具有什么特性？
高效性二、酶的特性资料1 酶既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。
蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。专一性
一种酶只能催化一种或一类化学反应。资料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? 由上述资料可看出酶具有什么特性？实验设计1、在不同的温度下，同一种酶的活性是否会受到影响？
2、在不同的pH下，同一种酶其活性是否会改变？
请设计相关的实验，验证你们的假设酶还有哪些特性？哪些因素会影响酶的活性？酶对化学反应的催化效率为酶的活性。课本P85页三段小字内容资料3由此可看出酶的作用条件有什么特点？作用条件温和科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（温度/pH 会影响酶的活性吗？）（温度/pH 会影响酶的活性）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件探究：影响酶活性的条件 实验材料：
2％淀粉酶溶液、20％肝脏研磨液、
3％可溶性淀粉溶液、体积分数为30％的过氧化氢溶液、5％ HCl、5％ NaOH、热水、蒸馏水、冰块、碘液、斐林试剂
实验用具：
试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三角架、石棉网、温度计、PH试纸、火柴冰水中60℃水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合，放置反应5min变蓝变蓝不变蓝淀粉酶在60 ℃中活性最强碘液探究温度对唾液淀粉酶活性的影响低活性最适温度空间结构受抑制，可恢复永久失活在一定范围内，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探究pH对酶活性的影响蒸馏水1mL5NaOH1mL5HCL1mL摇匀混合，放置在60℃下反应5min有砖红色沉淀无无 唾液淀粉酶在中性条件中活性最强加入斐林试剂，水浴加热最高空间结构活性永久失活永久失活ACB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 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；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。思考酶的本质酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质
少数是RNA。酶的来源酶的作用酶的化学成分显著降低活化能酶是活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？酶在细胞内外都能发挥作用酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013 倍酶的性特酶的高效性酶的作用条件较温和1）需要适宜pH值2）需要适宜的温度酶的本质活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA小结降低活化能影响酶促反应速率的因素：温度、pH、酶的浓度、底物浓度
酶的应用1、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脂肪酶课堂巩固3.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时
A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱
C.体内的食物残渣排出受阻 D.高温使酶的活性减弱2.下列有关酶的叙述错误的是
A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸
B.少数的酶是RNA
C.每种酶都具有高效性，专一性
D.酶都具有消化功能4、胃蛋白酶进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是
A. pH不合适
B.在胃里发挥了作用，不能再继续起作用了
C.被小肠内的物质包裹起来，不能起作用了
D.小肠内没有蛋白质可被消化5、关于酶的特性，下列表述中错误的是
A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物
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6、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶
的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、多变性7、能水解脂肪酶的酶是
A、淀粉酶 B、蛋白酶
C、脂肪酶 D、麦芽糖酶CB8、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放
在370C的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是
A、不断降低 B、先升后降
C、先降后升 D、没有变化D