降低化学反应活化能的酶[下学期]

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名称 降低化学反应活化能的酶[下学期]
格式 rar
文件大小 759.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2007-12-12 12:33:00

文档简介

(共19张PPT)
第1节
降低化学反应活化能的酶
1.知道酶具有高效性、专一性、作用条件
温和等特性。
2.知道酶活性容易受环境中的温度、pH的影响。
3.进行有关的实验和探究时,学会控制自
变量,观察和检测因变量的变化,以及
设置对照组和重复实验。
学习目标:
一、酶具有高效性
3
4
4
3
少量肝脏
研磨液
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多?
酶的具有高效性
事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。
107 ~1013
酶的高效性保证了细胞内
化学反应的顺利进行
能量供应的稳定
酶具有高效性的意义:
上述实验说明了:
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
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,生成砖红色的沉淀。
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?你有怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
淀粉溶液 蔗糖溶液
实验步骤 一


实验现象
结论
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
白色
无变化
棕色
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
每一种酶只能催化 化学反应。
细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的 是分不开的。
二、酶具有专一 性
一种或一类
4000
专一性
目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同
的化学反应。
从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的
条件,比如淀粉酶60℃左右最好。能不能设计一个实验,来证明温度会影响酶的活性?
酶活性:酶对化学反应的催化效率。
1号试管
淀粉溶液
实验步骤 一



实验现象
结论
2号试管
3号试管
加入淀粉酶2滴,振荡
试管各加入2mL淀粉溶液
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
在最适温度的两侧,反应速率都比较
较高的温度容易使酶的 遭到破坏而失去 。
每种酶都有自己的

活性
最适温度
空间结构
1号试管
过氧化氢溶液
实验步骤 一



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
试管各加入2mL过氧化氢溶液
无明显变化
pH=7
pH=12
pH=2
各加入几滴过氧化氢酶溶液,2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中
只有在适合的pH下酶的催化效率最好
复燃
无明显变化
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢酶
在最适合的pH下,
酶的活性
最高
空间结构
在过酸过碱的条件下,都会使酶的 遭到破坏而失去 。
活性
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;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
3.如果实验失败了,应该怎样做?
检查实验步骤是否出错,重复实验。
思考:
1.课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧
化氢酶探究pH对酶活性的影响,为什么?
因为温度对淀粉酶活性的影响较大,pH对过氧化氢酶的
影响较大。这样做实验的现象才明显。
2.在测定淀粉酶的专一性时,为什么要用到蔗糖溶液?
设置对照实验。
酶的特性:
具有高效性
具有专一性
作用条件较温和
要有合适的温度
要有合适的pH
总结:
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
温度对淀粉酶活性的影响
pH对过氧化氢酶活性的影响
★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
酶促反应速率
酶的浓度
酶促反应速率
底物浓度
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(共31张PPT)
酶为生活添姿彩
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节
降低化学反应活化能的酶
知道细胞代谢的概念。
说明酶在细胞代谢中的作用,酶的本质。
知道酶降低化学反应活化能的原理。
4.进行有关的实验和探究时,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
学习目标:
1.这个实验要解决什么问题?
讨论:
问题探讨:
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
2.是什么物质使肉块消失了?
鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化。
胃内的化学物质将肉块分解了。
一些化学反应的条件
MnO2
浓H2SO4
CH3CH2OH + CH3COOH
CH3COOCH2CH3 + H2O
2KClO3 2KCl + 3O2
乙醇
醋酸
乙酸乙酯
一般化学反应的条件
Fe
Br2
Br
HBr
水浴
(1)高温(2)高压
(3)强酸(4)强碱(5)催化剂
在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做 。
催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡
催化剂
细胞内外的环境
是很温和的
1.常温
2.常压
3.水溶液环境
4.pH接近中性
细胞内会发生一系列的化学反应,这些化学反应发生的环境条件是什么?
在这种环境状态下发生的化学反应,应该有适合的生物催化剂 ———— 酶
一. 酶的作用
细胞代谢:
细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
细胞代谢离不开降低化学反应活化能的酶。
活化能
分子从常态变为容易发生化学反应的
活跃状态所需要的能量。
实验: 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
方法步骤:
1.取4支洁净试管,编上序号,并且各注入2mL过氧化氢溶液,按序号依次放置在试管架上。
2.将2号试管放在90℃左右的水浴中加热,观察气泡冒出的情况,并与2号试管作比较。
3.向3号试管内滴入2滴氯化铁溶液,向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管,使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。
4.将点燃但无火焰的卫生香分别放入3、4号试管内液面的上方,观察哪支卫生香燃烧猛烈。
请比较图中3、4两支试管,哪支试管中的反应速率快
3
4
4
3
3号试管反应速率较快
2.为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高?
加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道
催化剂可以降低化学反应的活化能,而且与无机催化剂相比较,生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
思考:
从巴斯德研究的领域来看,他得出结论的出发点主要是什么?
从李比希研究的领域来看,他得出结论的出发点主要是什么?
巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?
请分析一下毕希纳的研究过程,从毕希纳的实验可以得出什么结论?
5.请给酶下一个较完整的定义。
阅读关于酶本质的探究
巴斯德 和 李比希 观点的比较
1822——1895(法国)
微生物学家
通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌
结论:没有活细胞糖类不可能变成酒精
1803——1873(德国)
化学家
通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应
结论: 在这个变化过程中,只有细胞死之后放出了某些物质起了作用
对比
结论:
1.巴斯德是微生物学家,他主要强调生物体或细胞的整体作用。
2.李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。
3.
人物 巴斯德 李比希
合理性 认为发酵与活细胞有关 引起发酵的是细胞中的某些物质
局限性 发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用 这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳的实验说明,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。
酵母细胞研磨
加水搅拌
加压过滤
含酵母细胞的提取液
加入葡萄糖
过程:
现象:冒出气泡
4.请分析一下毕希纳的研究过程,从毕希纳的实验可以
得出什么结论?
1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验
1836年法国科学家施旺提取胃液实验
1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验
20C80th美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有催化功能
关于酶本质的探究
小结
酶的化学成分
酶的来源
酶的功能
酶是一类生物催化剂
活细胞产生的
具有生物催化作用的

有机物。
蛋白质是酶吗?
一类
大部分酶是蛋白质,也有少数是RNA。
二、酶的本质
什么是酶?
1. 同一个体内的各类活细胞所含有的酶( )
A、种类有差异,数量相同
B、种类有差异,数量不同
C、种类无差异,数量相同
D、种类无差异,数量不同
B
2.细胞内合成酶的主要的场所是( )
A.细胞质 B. 线粒体
C.核糖体 D. 内质网
C
课堂练习:
3.催化脂肪酶水解的酶是( )
A. 肽酶 B. 蛋白酶
C. 脂肪酶 D. 淀粉酶
4.图中是一种酶促
反应P+Q R,曲
线E表示在没有酶时此反
应的过程。在t1时,将催
化此反应的酶加于反应混
合物中。则表示此反应进
程的曲线是 ( )
B
t1
A
E
B
C
D
C
时间
[R]
[P]×[Q]
常态:常叫基态,微观粒子处于能量最低的状态。当原子处于基态时,电子处于离核最近的轨道上,此时原子处于稳定状态。
活跃状态就是激发态。
激发态:微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。当原子获得能量的时候,便由基态跃迁到激发态。