《酶的作用和本质》公开课课件

(共28张PPT)
酶的作用与本质
一、细胞代谢
细胞代谢：
细胞中各种化学反应的总称
意义：细胞生命活动的基础
1、原理
2H2O2
2H2O+O2
过氧化氢酶
2H2O2
2H2O
+
O2
2H2O2
2H2O
+
O2
Fe3+
2H2O2
2H2O
+
O2
MnO2
2H2O2
2H2O
+
O2
二、实验：比较H2O2在不同条件下的分解
2
方法步骤
书P79
实验探究：过氧化氢在不同条件下的分解
步骤
试管编号
1
2
3
4
一
H2O2
浓度
二
结果
气泡产生
卫生香
燃烧
反应条件
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
研磨液
2滴
2滴
3
实验结果
1号
2号
3号
4号
气泡产生
卫生香复燃
不明显
少量
大量
迅速复燃
复燃
较多
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
3号试管与4号试管对照，说明
4
实验结论
1
2
1
3
1
4
3
4
加热能加快H2O2分解
Fe3+能加快H2O2分解
H2O2酶能加快H2O2的分解
H2O2酶的催化效率比Fe3+高
——酶有
催化作用
——酶有
高效性
三、控制变量
1、自变量：实验中人为改变的变量
因变量：随着自变量的变化而变化的变量
控制自变量
观察或检测因变量
①气泡目测法
②卫生香复燃法
无关变量：除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量
消除无关变量
随机均分
等量且适量
相同且适宜
如实验中的不同反应条件
如实验中H2O2用量、浓度、室温、催化剂的浓度及用量
如实验中H2O2分解的速率
2、对照实验
除一个因素外，其余因素都保持不变的实验
对照组：
实验组：
1号
2、3、4号
空白对照：
相互对照：
1号与2、3、4号
2、3、4号
四、酶的作用原理及本质
1、酶的作用原理及意义
（1）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。
能量
活跃状态
常态
活化能
常态分子
活跃状态分子
活化能
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
（2）作用原理
（3）意义
使细胞代谢能在温和的条件下快速进行
a：无催化剂
b：无机催化剂
c：酶
A
B
C
D
AD：反应所需活化能
CD:
无机催化剂降低的活化能
BD:
酶降低的活化能
2、酶本质的探索历程
资料
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
切赫
奥特曼
用3分钟的时间阅读课本P81-82“关于酶本质的探索”
他们在酶的认识历程中分别有什么发现？
思考
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
脲酶是蛋白质
李比希
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
3、酶的概念
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。
酶的产生场所
酶的作用
酶的化学本质
酶的作用场所：
细胞内、外或生物体内外均可
五、酶的特性
1、高效性
酶的催化效率大约是无机催化剂的107~13
倍
2、专一性
每种酶只能催化一种或一类化学反应
3、作用条件温和
适宜的温度、PH
A
A
B
B
C
C
A
B
C
A‘
B’
C‘
过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。
而低温，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。
酶制剂适于低温（0~4℃）下保存。
B点：该酶的最适温度
A—B：当温度低于最适温度，酶的活性随着温度升高而升高
B—C：当温度高于最适温度，酶的活性随着温度升高而降低，甚至失活。
A
A
B
B
C
C
A
B
C
A‘
B’
C‘
六、实验
1、酶活性：酶对化学反应的催化效率
观察或检测指标：
单位时间内反应物的减少量或产物的增加量
2、探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉+H2O
麦芽糖
淀粉酶
自变量：
因变量：
控制自变量：
观察或检测因变量：
温度
酶活性的大小
0℃
60℃
100℃
用碘液检验
注意：①底物不能用H2O2
（因为高温能加快H2O2分解）
②不能用斐林试剂检验
实验步骤
1
1’
2
2’
3
3’
一
2mL淀粉溶液
2mL淀粉酶溶液
2mL淀粉溶液
2mL淀粉酶溶液
2mL淀粉溶液
2mL淀粉酶溶液
二
在冰水中
水浴5分钟
在60℃
水浴中5分钟
在沸水中
水浴5分钟
三
1与1’试管
混合均匀
2与2’试管
混合均匀
3与3’试管
混合均匀
四
在冰水中
水浴数分钟
在60℃水中
水浴数分钟
在沸水中
水浴数分钟
五
取出试管，分别滴加2滴碘液摇匀观察现象
现象
呈蓝色
无蓝色出现
呈蓝色
结论
只有在一定温度下酶的催化效率最好
只有在一定温度下酶的催化效率最好
3、探究PH对H2O2酶活性的影响
自变量：
因变量：
控制自变量：
观察或检测因变量：
PH
酶活性的大小
酸性
中性
碱性
观察气泡产生速率
或卫生香的复燃程度
2H2O2
2H2O+O2
过氧化氢酶
注意：底物不能用淀粉（因为酸和碱都能催化淀粉水解）
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2ml水
试管各加入1mL
H2O2酶溶液
生成大量气泡
加入2ml
H2O2溶液，并在适宜温度下水浴
观察3支试管中气泡的产生情况
只有在适合的pH下酶的催化效率最好
无明显变化
无明显变化
探究pH对H2O2酶活性的影响
加入2mlHCl
加入2mlNaOH
4、验证酶的专一性
自变量：
因变量：
控制自变量：
观察或检测因变量：
不同底物
底物能否被淀粉酶水解
一组用淀粉，一组用蔗糖
用斐林试剂检验
注意：不能用碘液检验（不能检测出
蔗糖是否水解）
淀粉+H2O
麦芽糖
淀粉酶
蔗糖+H2O
葡糖糖+果糖
蔗糖酶
1号试管
2号试管
实验步骤
一
二
三
实验现象
结论
加入等量且适量淀粉酶，振荡摇匀，置于相同且适宜的条件下，反应一段时间
2号试管中加入等量
蔗糖溶液
加入斐林试剂
振荡
约60℃水浴2min
1号试管中加入适量
淀粉溶液
浅蓝色
无变化
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
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
底物充足
温度、PH
激活剂或抑制剂
酶浓度、底物浓度
影响
酶活性
影响
酶与底物的接触面积
影响
酶促反应速率
酶促反应速率≠酶活性
谢谢！