高中生物 5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt

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第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,人教版必修1,1、這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題？為何要將肉放在金屬籠子里？,2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？,3、怎樣才能證明你的推測(cè)？,問(wèn)題探討,閱讀P81頁(yè), 關(guān)于酶本質(zhì)的探索,1、巴斯德的觀點(diǎn)哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的?李畢希的觀點(diǎn)呢? 2、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？ 3、薩姆納用了9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，你認(rèn)為他成功的主要原因是什么？ 4、請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義。,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān),,,巴斯德,,發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用,,引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,,,畢希納,酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣,,薩姆納,酶是蛋白質(zhì),李比希,,,,,切赫、奧特曼,少數(shù)RNA也具有生物催化功能,總結(jié)酶的定義,,,,細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱(chēng)。,一、酶的作用和本質(zhì),細(xì)胞代謝,葉綠體,線(xiàn)粒體,核糖體,,1、酶在細(xì)胞代謝中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,1、常溫下反應(yīng) 2、加熱 3、Fe3+做催化劑 4、過(guò)氧化氫酶,高溫 /Fe3＋ /過(guò)氧化氫酶,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。,實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在高溫或鐵離子或過(guò)氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。,實(shí)驗(yàn),,比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常溫,90℃,FeCl3,肝臟研磨液,2滴,2滴,不明顯,少量,較多,大量,不復(fù)燃,不復(fù)燃,變亮,復(fù)燃,過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,反應(yīng)條件,H2O2 濃度,劑量,劑量,氣泡產(chǎn)生,衛(wèi)生香燃燒,對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組,實(shí)驗(yàn),1、與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？ 2、在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？ 3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？ 4、3號(hào)與4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？,討論：,加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率,FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的 速率,酶在細(xì)胞代謝中的作用,分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。,各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)： 加熱： Fe3+： 酶：,提高分子的能量,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,同無(wú)機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。,活化能,正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。,？酶的本質(zhì),酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有催化功能。,酶的本質(zhì),說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。,比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率,為什么4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？,在研究酶性質(zhì)的過(guò)程中,科學(xué)家通過(guò)整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍。 由上述資料可看出酶具有什么特性？,高效性,二、酶的特性,資料1,酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。 蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)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，對(duì)其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。,專(zhuān)一性，一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。,資料2,口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒(méi)被消化?,由上述資料可看出酶具有什么特性？,,探究酶的專(zhuān)一性,淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀,淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑反應(yīng)不能生成磚紅色沉淀,加入2ml淀粉溶液,加入2ml蔗糖溶液,加入淀粉酶2滴，振蕩，放在60℃的左右，反應(yīng)約5min,加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸,藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀,無(wú)變化,具有專(zhuān)一性,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),1、在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會(huì)受到影響？ 2、在不同的pH下，同一種酶其活性是否會(huì)改變？ 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你們的假設(shè),酶有哪些特性？哪些因素會(huì)影響酶的活性？,酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性。,科學(xué)探究步驟,提出問(wèn)題,,作出假設(shè),,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,分析結(jié)果,,表達(dá)與交流,（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性嗎？）,（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性）,（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…）,（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）,（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）,（總結(jié)，寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）,影響酶活性的條件,溫度對(duì)酶活性的影響,冰水中,60℃水浴,沸水浴,放置2min,1ml,1ml,1ml,1滴,1滴,1滴,搖勻混合，放置反應(yīng)5min,變藍(lán),變藍(lán),不變藍(lán),淀粉酶在60 ℃中活性最強(qiáng),pH對(duì)酶活性的影響,蒸餾水1mL,NaOH 1mL,HCL 1mL,2ml,2ml,2ml,2mL,搖勻混合，放置在60℃水浴中反應(yīng)5min,磚紅色沉淀,無(wú)磚紅色沉淀,無(wú)磚紅色沉淀,淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng),2mL,2mL,搖勻混合，沸水浴1min,課本P85頁(yè)三段小字內(nèi)容,資料3,由此可看出酶的作用條件有什么特點(diǎn)？,作用條件溫和,酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱(chēng)為該酶促反應(yīng)的最適溫度。,一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間； 植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。,溫度對(duì)酶活性的影響,一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH在6.5－8.0之間； 植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.5－6.5之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。,pH對(duì)酶活性的影響,酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境pH稱(chēng)為該酶促反應(yīng)的最適pH。,高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？,不同，過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。酶適于在0－4℃保存。,思考,酶的應(yīng)用,課堂鞏固,1、將唾液淀粉酶先放入沸水中2分鐘，再放 在370C的恒溫水浴中，酶的催化效率前后變化是 A、不斷降低 B、先升后降 C、先降后升 D、沒(méi)有變化,D,3.人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因時(shí) A.消化道內(nèi)食物尚未消化 B.發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減弱 C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏?D.高溫使酶的活性減弱,2.下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是 A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 B.少數(shù)的酶是RNA C.每種酶都具有高效性，專(zhuān)一性 D.酶都具有消化功能,,,4、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用，主要原因是 A. pH不合適 B.在胃里發(fā)揮了作用，不能再繼續(xù)起作用了 C.被小腸內(nèi)的物質(zhì)包裹起來(lái)，不能起作用了 D.小腸內(nèi)沒(méi)有蛋白質(zhì)可被消化,,5、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是 A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物 B、化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變 C、酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響 D、一旦離開(kāi)活細(xì)胞，酶就失去催化能力,,6、用純唾液和用稀釋10倍的唾液做唾液淀粉酶 的催化實(shí)驗(yàn)，其效果完全相同，這說(shuō)明酶具有,A、專(zhuān)一性 B、多樣性 C、高效性 D、多變性,7、能水解脂肪酶的酶是 A、淀粉酶 B、蛋白酶 C、脂肪酶 D、麥芽糖酶,C,B,