降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的酶

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2、第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,

3、第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,生物要生存必須要獲取,能量,，植物吸收光能，動(dòng)物（植食，肉食）攝取有,機(jī)物中的能量,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,問題探討,斯帕蘭扎尼實(shí)驗(yàn),過程：,現(xiàn)象：,推測：,如何證明推測：,本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明：,問題探討,肉塊放入小金屬籠內(nèi)，讓鷹吞下,肉塊消失了,是胃內(nèi)的化學(xué)

4、物質(zhì)將肉塊分解了,收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解,胃具有化學(xué)消化的作用,排除物理性消化,為什么將肉塊放入金屬籠內(nèi)？,1.,細(xì)胞代謝,：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多 化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝，它是,生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。,合成,代謝（,同化,作用）,分解,代謝（,異化,作用）,C,COOH,H,N,R,1,R,2,O,H,H,C,NH,2,C OH,H,+,R,1,C,NH,2,C,H,O,COOH,C,H,N,R,2,H,一、酶的作用和本質(zhì),2H,2,O,2,2H,2,O+O,2,？,實(shí)驗(yàn),1,、常溫下反應(yīng),2,、加熱,3,、,Fe,3+,做催化劑,4,、過氧化氫酶,2.,酶

5、在細(xì)胞代謝中的作用,步驟,試管編號,說明,1,2,3,4,一,二,觀察,結(jié)論,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常溫,90,FeCl,3,肝臟研磨液,2,滴,2,滴,過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快,反應(yīng)條件,自變量,因變量,無關(guān)變量,變量,H,2,O,2,濃度,劑量,劑量,氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條,對照實(shí)驗(yàn),對照組,實(shí)驗(yàn)組,實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟：,P79,比較過氧化氫在不同條件下的分解速率,對照實(shí)驗(yàn),單一變量原則,等量原則,增大酶與過氧化氫的面積,加,FeCl3,和過氧化氫酶不能用同一只滴管,不明顯,少量,較多,大量,不復(fù)燃,不復(fù)燃

6、,變亮,復(fù)燃,控制變量與對照實(shí)驗(yàn)：,自變量：實(shí)驗(yàn)中,的變量。,因變量：隨,而變化的變量。,無關(guān)變量：,除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會存在一,些,，對,造成影響,。,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：對照性原則；單因子變量原則；,等量性原則；科學(xué)性原則,對照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對照實(shí)驗(yàn)。,對照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對照組與實(shí)驗(yàn)組。,人為控制改變,自變量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可變因素,變量：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。,問題質(zhì)疑：,？,1,、與,1,號試管相比，為什么,2,號試管加熱后過氧化氫就能分解？,加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：,使,過氧化氫,分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。,常態(tài),活躍

7、狀態(tài),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,稱為,活化能,降低,了化學(xué)反應(yīng)的,活化能,2,、,FeCl,3,中,Fe,3+,和,肝臟研磨液的,過氧化氫酶,都能加快過氧化氫分解，原因與,2,號試管的相同嗎？,酶,更顯著地,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,酶使活化能降低,能量,反應(yīng)過程,沒有酶催化,有酶的催化,條件,活化能,/,kJ.mol,-1,無催化劑催化,75,過氧化氫酶,29,活化能,酶,并未供給過氧化氫能量，而是,降低,了過氧化氫,分解反應(yīng)的,活化能,。,同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更明顯，,因而催化效率更高。,酶的作用原理：降低反應(yīng)的活化能,作用：,催化作用,

8、原理：,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,意義：,使得細(xì)胞代謝能在,溫和的條件,下快速進(jìn)行,小結(jié)：酶在細(xì)胞代謝中的作用,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(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,3.,酶的本質(zhì),（,1,）探索歷程,酶是,活細(xì)胞,產(chǎn)生的一類具有生物,催化作用,的,有機(jī)物,。,來源,功能,本質(zhì),絕大多

9、數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)的酶是,RNA.,作用場所：,酶在活細(xì)胞中產(chǎn)生，但可以在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞外甚至在體外起作用,注,（,2,）酶的本質(zhì),特別,提醒,練習(xí)題：,酶知識的正誤辨析,，并說明理由,1.,具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生,2.,酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),正確：凡是活細(xì)胞都能長生（不考慮成熟紅細(xì)胞）,正確：有機(jī)物（或多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是,RNA,）,3.,酶具有調(diào)節(jié)、催化等多種功能,4.,酶有的來源于食物,正確：酶只起催化作用,正確：生物體內(nèi)合成,（,X,）,（,X,）,（,X,）,（,X,）,二 酶的特性,酶為生活添姿彩,3,4,4,3,少量肝臟,研磨液,比較過氧化氫酶和,Fe,3+,的催化效率,酶的

10、催化效率是無機(jī)催化劑的,10,7,10,13,倍,1,酶具有高效性,酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行,意義：,含義：,無機(jī)催化劑,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。,口腔里有,唾液淀粉酶,，可塞進(jìn)牙縫里的,肉絲,兩天后還沒被消化。,由上述資料大膽的提出問題，作出你的假設(shè)。,酶具有專一性,含義：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng),2,酶具有專一性,鎖鑰關(guān)系,注意：,1,酶作為,催化劑,在反應(yīng)前后質(zhì)量和結(jié)構(gòu)是不變的,2,無機(jī)催化劑沒有,專一性,這一特點(diǎn),涉及到酶的命名，例：蛋白酶、淀粉酶、蔗糖酶、脂肪酶,催化脂肪酶水解

11、的酶是？,意義：使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行,2,、酶具有專一性,模型中,A,代表某類酶，,B,代表反應(yīng)底物，,C,和,D,代表反應(yīng)產(chǎn)物。,這個(gè)模型的含義是：,每種酶只能催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng),酶的專一性解釋常用“鎖和鑰匙學(xué)說”，如圖所示：,酶,A,與底物,B,專一性結(jié)合，催化反應(yīng)的發(fā)生，產(chǎn)生了產(chǎn)物,C,和,D,。這個(gè)模型揭示了酶的專一性。,序號,項(xiàng) 目,試管,1,2,3,4,1,淀 粉 溶 液,2mL,2mL,/,/,2,蔗 糖 溶 液,/,/,2mL,2mL,3,淀 粉 酶,2mL,/,/,2mL,4,蔗 糖 酶,/,2mL,2mL,/,5,斐 林 試 劑,2mL,2mL,2mL,2m

12、L,6,磚紅色沉淀,有,無,無,有,廣東省四會市四會中學(xué)方仲揚(yáng),實(shí)驗(yàn)：酶具有專一性,3,酶的作用條件較溫和,？,無機(jī)催化劑可在高溫，高壓，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿條件下進(jìn)行，酶需要什么條件呢,酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率,科學(xué)探究步驟,提出問題,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,會影響酶的活性嗎？）,（溫度,/pH,會影響酶的活性）,（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)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）,影響酶活性的條件,3%,可溶性淀粉溶液、,2,的淀粉酶溶液、沸水、,60,水、冰水,5,HCl,、,5,NaOH,、蒸餾水、斐

13、林試劑,提供的材料,討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,因變量,溫度,對酶活性的影響,搖勻混合，放置各自溫度反應(yīng),5min,結(jié)論：淀粉酶在,60,中活性最強(qiáng),1,號,2,號,3,號,4,號,5,號,6,號,3%,可溶性淀粉,2ml,2ml,2ml,2%,淀粉酶,1ml,1ml,1ml,溫度,冰水,60,水浴,沸水浴,冰水,60,水浴,沸水浴,放置,2,分鐘,混勻,4,號倒入,1,號；,5,號倒入,2,號；,6,號倒入,3,號,菲林試劑,在各混合試管中滴加斐林試劑,2ml,（水浴加熱）,顏色,無磚紅色,無磚紅色,變磚紅色,搖勻混合,，,50-65,水浴加熱,自變量,1,、在溫度對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為什么要在加入

14、淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？,防止在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，從而失去對照作用，影響實(shí)驗(yàn)效果。,問題討論,0,最適溫度,t/,/mmol.s,-1,酶活性受溫度影響示意圖,一般地，,動(dòng)物,體內(nèi)的酶最適溫度在,35,40,之間；,植物,:40,50,之間,細(xì)菌和真菌最適溫度差別較大，有的達(dá),70,。,溫度對酶活性的影響,酶活性,1,在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；,2,達(dá)到,最適溫度,時(shí)，酶的活性最高；,3,超過最適溫度時(shí)，隨著溫度的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。,4,溫度過高,會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使,酶永久失活，溫度過低,只降低酶活性,，不破壞酶,失,活,P,抑制

15、,pH,對酶活性的影響,1,2,3,2,淀粉酶,1ml,1ml,1ml,pH,3,可溶性淀粉,斐林試劑,顏色,結(jié)論,蒸餾水,1mL,5%NaOH1mL,5%HCl1mL,2ml,2ml,2ml,2mL,搖勻混合，放置在,60,水浴中反應(yīng),5min,磚紅色沉淀,無磚紅色沉淀,無磚紅色沉淀,淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng),2mL,2mL,搖勻混合，,50-65,水浴,1min,自變量,因變量,問題討論,2,、,pH,對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧化鈉、鹽酸？為什么？,不能，這樣可能在改變?nèi)芤?pH,之前淀粉酶已將淀粉水解，從而影響實(shí)驗(yàn)效果。,/mmol.s,-1

16、,最適,pH,0,pH,酶活性受,pH,影響示意圖,一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適,pH,在,6.5,8.0,之間；但是,胃蛋白酶的最適,pH,為,1.5,;,植物體內(nèi)的酶最適,pH,在,4.5,6.5,之間；,pH,對酶活性的影響,1,在一定范圍內(nèi)，隨著,pH,的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；,2,達(dá)到,最適,pH,時(shí)，酶的活性最高；,3,超過最適,pH,時(shí)，隨著,pH,的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。,4,過酸、過堿,會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使,酶永久失活,失活,失活,Q,不同酶的最適,pH,不同,通過探究溫度、,pH,對酶活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,酶的作用條件溫和,溫度過高、過低；,pH,過酸、過堿都會影響酶的活性,原因：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)受溫度，,pH,值的影響,總結(jié) 酶的特性,1,酶具有高效性,2,酶具有專一性,3,酶的作用條件較溫和,酶促反應(yīng)速率,指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的消耗量或生成物的生成量,(mmol/s),影響酶促反應(yīng)速率的因素：,1,、溫度,3,、酶的濃度：,反應(yīng)速率隨,酶濃度的升高而加快。,4,、底物濃度：,在一定濃度,范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃,度的升高而加快，但達(dá),到一定濃度，反