第5章1 节降低化学反应活化能的酶 （共39张 )

(共39张PPT)
1.校医是用什么溶液为同学消毒的？
2.消毒后，你看到了什么现象？
3.双氧水接触伤口后，产生气泡的速度为什么这么快？
第5章第1节 降低化学反应活化能的酶
第5章第1节 降低化学反应活化能的酶
斯帕兰札尼对鹰的消化研究
1、为什么要将肉放入金属笼中？ 排除物理性消化
2、是什么物质使肉块消失了？消化道内的化学物质将肉块分解了
3、怎么样才能证明你的推测？
收集消化道内的化学物质，看看这些化学物质在体外是否也能将肉块分解
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
在细胞代谢过程中，会产生过氧化氢，它对细胞是有害的。幸而细胞中存在过氧化氢酶，可以及时将过氧化氢分解，变成氧气和水。
一.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、实验原理： H2O2在水浴加热、FeCl3溶液、肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解
2H2O2 2H2O＋O2↑
2H2O2 2H2O＋O2↑
2H2O2 2H2O＋O2↑
水浴加热
FeCl3溶液
过氧化氢酶
2、实验目的：比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢的作用和意义。
3、实验材料：
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液
体积分数为3%的过氧化氢溶液
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计

4.探究：细胞中有无催化过氧化氢分解的催化剂？
1 提出问题
2 作出假设
3 设计实验
材料用具：3%过氧化氢、蒸馏水、热水、3.5%FeCl3、新鲜的肝脏研磨液、卫生香、量筒、试管等
4 进行实验
5 实验结果
6 实验结论
7 交流分析
比较过氧化氢在不同条件下的分解
每支试管加 过氧化氢溶液
90℃水浴
滴入2滴FeCl3溶液
滴入2滴肝脏研磨液
不处理
结果
第二步
第一步
2ml
5.实验步骤
试管编号 1 2 3 4












每支试管加2ml过氧化氢溶液
90℃水浴
滴入2 滴FeCl3溶液
滴入2滴肝脏研磨液
空白
1min分钟后，将点燃的卫生香放在液面的上方
检验方法
结果预测
试管编号 1 2 3 4
第一步
第二步


2-3min后，将点燃的卫生香分别放入试管上方，观察卫生香燃烧情况。




6.对照实验和控制变量
变量：实验过程中可以变化的因素称为变量
自变量、因变量、无关变量





单一变量原则：实验设计时只能有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中要均保持一致且适宜。
Y＝ a +f（x）
1、变 量：实验中可变化的因素叫变量；
2、自 变 量：人为改变的变量叫自变量；
3、因 变 量：随着自变量变化而变化的量；
4、无关变量：在实验过程中非本实验探讨
的变量，但可能对实验结构造成影响
5、对照实验：除一个因素外，其余因素保持
不变的实验。
7.比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样。酶的催化效率最高。
反应条件
对照组
实验组

步骤 试管编号
变量
1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量
二
剂量
反应速率 气泡产生
卫生香燃烧
结论
8.小组合作讨论：

试管1、试管2对比说明了什么问题？
试管1、试管4对比说明了什么？
试管1、试管2、试管4对比说明了什么？
试管1、试管3、试管4对比说明了什么？


试管1
试管2
试管3
试管4
FeCl3
H2O2酶
1号:常温
2号:加热
3号:Fe3+
4号:肝脏研磨液
2号与1号试管对照：
3号与1号试管对照：
3号与4号试管对照：
4号与1号试管对照：
加热可以提高反应速率
无机催化剂可以提高反应速率
酶可以提高反应速率
酶的催化效率高于无机催化剂
9.结果分析与结论
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。
酶是如何催化生物化学反应？
能量
加热
Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解的活化能
加热加压相当于给汽车加大油门
提供能量
穿山隧道
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
b
a
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。
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
更显著地降低化学反应的活化能,
催化效率更高
分析实验结果：
建构数学模型
（一）请在该图中画出等量的H2O2分别在Fe3+、过氧化氢酶的条件下分解产生的O2量与时间的关系曲线图，并作出解释。
时间
O2
量
建构过氧化氢分解产生的氧气量与时间关系的数学模型
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
2号试管，加热使过氧化氢分子得到能量，提高反应速率；
3）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
FeCl3中的 Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率，
4）3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多
讨论
2）在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
不能，细胞承受不住高温
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作用，就像在活酵母细胞中一样,取名酿酶
脲酶及后面发现的多种酶都是蛋白质
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
李比希
萨姆纳等
糖 → 酒精+二氧化碳
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德（微生物学家）
是活酵母细胞的作用
李比希（化学家）
是某些物质在酵母细胞死亡裂解后的作用
结论：酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同
毕希纳（化学家）
萨姆纳
脲酶是蛋白质
少数RNA
酿酶
酶的定义
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
降低活化能
酶的化学成分
降低化学反应的活化能
化学本质 绝大多数是 。 少数是 。
合成原料
合成场所
来源
生理功能
作用原理
酶的特性
（一）基本概念
1、酶促反应：由酶催化的化学反应。
2、酶的活性：酶对化学反应的催化效率。
1、怎样表示酶的活性大小？
通常以单位时间内底物减少的量或产物生成的量（即反应的速度）来表示酶活性的大小。
二、酶的特性
1、酶具有高效性
酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013 倍
时间
a：表示加入酶
b：表示加入无机催剂
c：未作处理
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
验证淀粉酶的专一性
淀粉溶液 蔗糖溶液

实验步骤 一
二
三
实验现象
结论
酶的特性
3、酶的作用条件比较温和
1）需要适宜的温度
2）需要适宜的pH值
在最适宜温度下，酶的活性最高，较低的温度会使酶的活性都会明显降低，较高的温度容易使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。
酶的催化作用需要适宜的温度
在最适宜的pH值下，酶的活性最高，在过酸或过碱的条件下，都会使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。
酶的催化作用需要适宜的pH值
pH对酶活性的影响
酶的名称 最适PH
过氧化氢酶 6.8
唾液淀粉酶 6.8
脂 肪 酶 8.3
胰 蛋 白 酶 8.0~9.0
胃 蛋 白 酶 1.5~2.2
探究温度对酶活性的影响


探究实验的一般程序:
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果得出结论
表达和交流
温度影响酶活性
温度影响酶的活性吗？
步骤：1.取材编号 2.进行对照
3.适宜培养 4.观察记录
设计原则：
对照原则、单一变量原则
科学性原则、可重复原则
1、温度
3、酶的浓度：在底物无
限时反应速率随酶浓
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，原
因爱酶量和酶活性限制。
酶量一定
2、pH
（三）、影响酶活性的因素
底物无限
探究温度对酶活性的影响


一、提出问题

二、作出假设

三、设计实验

1、温度


四、进行实验

五、结果结论

六、表达交流
变蓝
不变蓝
变蓝
步骤顺序 试管1 试管4 试管2 试管5 试管3 试管6
3%淀粉液 2ml 2ml 2ml
2%淀粉酶液 2ml 2ml 2ml
温度预处理 0℃ 5分钟 60℃ 5分钟 100℃ 5分钟
反应 混合 混合 混合
恒温时间 0℃3分钟 60℃3分钟 100℃3分钟
加碘液 1ml 1ml 1ml
预期现象 变蓝 不变蓝 变蓝
实际现象
探究pH对酶活性的影响

一、提出问题

二、作出假设

三、设计实验

1、温度

2、PH

四、进行实验

五、结果结论

六、表达交流
无气泡
大量气泡
无气泡
步骤顺序 试管1 试管2 试管3
20%肝脏研磨液 1ml 1ml 1ml
调节pH 5%HCl
2ml 蒸馏水
2ml 5%NaOH
2ml
3% H2O2液 2ml 2ml 2ml
预期现象 无气泡 大量
气泡 无气泡
实际现象 ? ? ?