高中生物 5.1 降低化學反應活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt

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第5章 細胞的能量供應和利用 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶,人教版必修1,1、這個實驗要解決什么問題？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？,問題探討,閱讀P81頁, 關于酶本質(zhì)的探索,1、巴斯德的觀點哪些是正確的,哪些是錯誤的?李畢希的觀點呢? 2、從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？ 3、薩姆納用了9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾貝爾化學獎，你認為他成功的主要原因是什么？ 4、請給酶下一個較完整的定義。,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關,,,巴斯德,,發(fā)酵與活細胞有關，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用,,引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,,,畢希納,酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣,,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,,,,細胞中每時每刻都進行著許多化學反應的統(tǒng)稱。,一、酶的作用和本質(zhì),細胞代謝,葉綠體,線粒體,核糖體,,1、酶在細胞代謝中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,1、常溫下反應 2、加熱 3、Fe3+做催化劑 4、過氧化氫酶,高溫 /Fe3＋ /過氧化氫酶,實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。,實驗原理：過氧化氫在高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。,實驗,,比較過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,不復燃,不復燃,變亮,復燃,過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,反應條件,H2O2 濃度,劑量,劑量,氣泡產(chǎn)生,衛(wèi)生香燃燒,對照組,實驗組,實驗,1、與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明了什么？ 2、在細胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應速率嗎？ 3、3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？ 4、3號與4號相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？為什么說酶對于細胞內(nèi)化學反應的順利進行至關重要？,討論：,加熱能促進過氧化氫的分解,提高反應速率,FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的 速率,酶在細胞代謝中的作用,分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。,各條件使反應加快的本質(zhì)： 加熱： Fe3+： 酶：,提高分子的能量,降低化學反應的活化能,同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學反應的活化能，因而催化效率更高。,活化能,正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下快速進行。,？酶的本質(zhì),酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，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),說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。,比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率,為什么4號試管的反應速率比3號試管快得多？,在研究酶性質(zhì)的過程中,科學家通過整理大量的實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機催化劑的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，對其他化學反應不起作用。,專一性，一種酶只能催化一種或一類化學反應。,資料2,口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?,由上述資料可看出酶具有什么特性？,,探究酶的專一性,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，反應約5min,加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸,藍色→棕色→磚紅色沉淀,無變化,具有專一性,實驗設計,1、在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會受到影響？ 2、在不同的pH下，同一種酶其活性是否會改變？ 請設計相關的實驗，驗證你們的假設,酶有哪些特性？哪些因素會影響酶的活性？,酶對化學反應的催化效率為酶的活性。,科學探究步驟,提出問題,,作出假設,,設計實驗,,進行實驗,,分析結(jié)果,,表達與交流,（溫度/pH 會影響酶的活性嗎？）,（溫度/pH 會影響酶的活性）,（設計方案、預期結(jié)果…）,（按預定方案進行實驗）,（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：……）,（總結(jié)，寫實驗報告并適當交流）,影響酶活性的條件,溫度對酶活性的影響,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5min,變藍,變藍,不變藍,淀粉酶在60 ℃中活性最強,pH對酶活性的影響,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,2mL,2mL,搖勻混合，沸水浴1min,課本P85頁三段小字內(nèi)容,資料3,由此可看出酶的作用條件有什么特點？,作用條件溫和,酶促反應速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應的最適溫度。,一般地，動物體內(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； 細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。,溫度對酶活性的影響,一般地，動物體內(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； 細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。,pH對酶活性的影響,酶促反應速率最快時的環(huán)境pH稱為該酶促反應的最適pH。,高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？,不同，過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(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。酶適于在0－4℃保存。,思考,酶的應用,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、沒有變化,D,3.人在發(fā)高燒時，常常不思飲食，其根本原因時 A.消化道內(nèi)食物尚未消化 B.發(fā)燒使胃腸蠕動減弱 C.體內(nèi)的食物殘渣排出受阻 D.高溫使酶的活性減弱,2.下列有關酶的敘述錯誤的是 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，專一性 D.酶都具有消化功能,,,4、胃蛋白酶進入小腸后就幾乎沒有了催化作用，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，不能起作用了 D.小腸內(nèi)沒有蛋白質(zhì)可被消化,,5、關于酶的特性，下列表述中錯誤的是 A、酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機物 B、化學反應前后，酶的化學性質(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、一旦離開活細胞，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 的催化實驗，其效果完全相同，這說明酶具有,A、專一性 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,