3.1.1 生物催化剂——酶课件(共33张PPT)-2023-2024学年高一上学期生物苏教版(2019)必修1

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3.1.1 生物催化剂——酶课件(共33张PPT)-2023-2024学年高一上学期生物苏教版(2019)必修1

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(共33张PPT)
二、酶的特性
降低化学反应活化能的酶
酶的本质
巴斯德之前:发酵是纯化学反应,与生命活动无关。
发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质起作用
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
引起发酵的是酵母菌所含的酶,而不是酵母菌本身
巴斯德
李比希
毕希纳
酶的本质
萨姆纳:从刀豆中提纯脲酶,并证明其化学本质是蛋白质
发现少数RNA具有催化功能,称为核酶。
萨姆纳之后
科学家们获得胃蛋白酶,胰蛋白酶等许多酶的结晶,并证明这些酶的化学本质是蛋白质。
切赫、奥特曼
发现了绝大多数酶是蛋白质,少数RNA。
定义
本质

绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
酶的化学本质
酶的来源
酶的功能
活细胞产生的
具有催化作用的
有机物。
一类
一般说来,活细胞都能产生酶
酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
酶只起催化作用,无调节功能
探究·实践:比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验原理
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用和意义。
实验目的
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
不同条件
加热是化学反应常见的条件
Fe3+是无机催化剂
新鲜肝脏中含有过氧化氢酶
探究·实践:比较过氧化氢在不同条件下的分解
想一想:
1、为什么要选用新鲜的猪肝?
2、为什么要将猪肝制成研磨液?
新鲜猪肝有较多的过氧化氢酶,“新鲜”的猪肝酶活性高,反应现象明显
为了将猪肝里的过氧化氢酶更多的释放出来,使反应更充分
探究·实践:比较过氧化氢在不同条件下的分解
试管编号 1 2 3 4
一 H2O2 浓度
剂量

剂量
结果 气泡产生
卫生香燃烧
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
新鲜肝脏研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
复燃不明显
复燃
反应条件
步骤
探究·实践:比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验设计的基本原则:
对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
对照实验一般要设置对照组与实验组。
(1)单一变量原则
(2)对照原则
(3)等量原则
自变量:实验中 的变量。
因变量:随 而变化的变量。
无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一
些 ,对 造成影响。
人为控制改变
自变量
实验结果
可变因素
变量:实验过程中可以变化的因素
探究·实践:比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一

观察
结论 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液(酵母菌液)
2滴
2滴
极少
少量
较多
大量(最多)
变亮
复燃
过氧化氢酶和Fe3+都具有催化作用,但是过氧化氢酶催化效率比Fe3+高得多
反应条件
自变量
因变量
无关变量
变量
H2O2 浓度
剂量
剂量
气泡产生
带火星的木条
对照实验
对照组
实验组
实验
不能
分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需的能量称为活化能。
酶为什么能催化生物化学反应?
H2O2 (常态) H2O2(活跃状态)
能量
加热
活化能
加热为什么能加快化学反应?
各条件使反应加快的本质
Fe3+ 和过氧化氢酶
没有给过氧化氢分子提供能量,
而是降低了过氧化氢反应的活化能。
作用机理
分析:ac段、bc段、ab段表示什么?如果将酶改为无机催化剂,b点在纵轴上如何变化?
ac:无催化剂催化时反应进行所需要的活化能
bc:有酶催化时反应进行所需要的活化能
ab:酶降低的活化能
酶只提高化学反应速率,缩短反应时间,不会改变化学平衡位置
(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验探究酶的专一性
1.实验原理
淀粉
蔗糖
还原糖
还原糖


水解
还原糖+斐林试剂
水浴加热
砖红色沉淀
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
实验过程
试管1 试管2
可溶性淀粉溶液 2mL ——
蔗糖溶液 —— 2mL
新鲜的淀粉酶溶液 2mL 2mL
现象
结论 砖红色沉淀
无砖红色沉淀
淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解。
酶具有专一性。
每一种酶只能催化 化学反应。
一种或一类
酶的特性:
②专一性
三、酶的作用条件较温和
许多无机催化剂能在高温、高压、强酸、强碱条件下催化化学反应,酶起催化作用的需要怎样的条件呢?
在加酶洗衣粉的使用方法中,都有写道:用温水浸泡后洗涤效果更佳。大家有没有考虑过为什么用温水而不是冷水、沸水呢?
探究温度对酶活性影响
选用淀粉溶液,H2O2在加热条件下会自然分解,H2O2水解原因是温度还是酶起作用,无法确定
2.实验的自变量是什么?如何设置实验?
3.能否将淀粉溶液与唾液先混合,再分别控制不同温度,为什么?
不可以,应将酶和底物分别在各自的温度保温5min再混合,避免因温度的变化影响实验
1.选用哪种实验材料?淀粉还是H2O2?
4.实验的因变量是什么?选用哪个试剂检测实验现象
温度对酶活性的影响
组别 第一组 第二组 第三组 试管 1号 2号 3号 4号 5号 6号
实 验 步 骤 一 量取2mL 淀粉溶液 2mL 淀粉酶溶液 量取2mL 淀粉溶液 2mL 淀粉酶溶液 量取2mL 淀粉溶液 2mL
淀粉酶溶液
二 冰水中放置3分钟 37℃中放置3分钟 沸水中放置3分钟 三 1与2试管混合摇匀,充分反应 3与4试管混合摇匀,充分反应 5与6试管混合摇匀,充分反应 四 取出试管,滴4滴碘,观察 取出试管,滴4滴碘,观察 取出试管,滴4滴碘,观察 预期现象 实验结论
因变量
唾液淀粉酶
自变量
蓝色
不变蓝
蓝色
温度会影响酶的活性
1.探究温度对淀粉酶活性的影响,能不能用斐林试剂检测还原糖的产生?
检测不宜用斐林试剂,因为需要加热,本实验自变量为温度,须严格控制
2.什么温度下,酶活性最高?高温和低温下,酶恢复到正常温度,酶活性能否恢复?
温度对酶活性的影响
结论:温度对酶的活性有影响,温度过高或过低都会影响酶活性。
这条温度曲线表示反应的趋势如何
AB段,随温度升高,酶活性(催化效率)增强。
B 点酶活性(催化效率)达到最大,此时的温度为催化的最适温度。
BC段,再随温度升高,酶活性(催化效率)降低。
大部分酶在较高的温度下时,会因为酶的空间结构遭到破坏而失去活性,不可恢复。但温度较低时只是抑制酶的活性,酶本身并没失活。
探究pH对酶活性的影响
选用H2O2溶液,酸也会催化淀粉水解,淀粉水解原因是酸还是酶起作用,无法确定
2.实验的自变量是什么?如何设置实验?
3.能否将H2O2与H2O2酶先混合,再分别控制PH,为什么?
不可以,应在酶和底物接触前,对酶和底物均作处理,才能保证二者一混合就处于同一pH
4.实验的因变量是什么?怎样观察和检测实验现象?
1.选用哪种实验材料?淀粉还是H2O2?
pH对酶活性的影响
pH对酶活性的影响
项目 试管1 试管2 试管3
注入过氧化氢溶液 2mL 2mL 2mL
注入蒸馏水 1mL —— ——
注入盐酸 —— 1mL ——
注入氢氧化钠溶液 —— —— 1mL
注入新鲜的肝脏研磨液 2滴 2滴 2滴
现象
大量气泡产生
少量气泡
少量气泡
pH对酶活性的影响
结论:pH对酶活性有影响,pH过高过低都会使酶失活。
每种酶都有自己的最适pH值,值得注意的是,与温度不同,pH过高和过低都会使酶的空间结构被破坏,使酶失活。
三、酶的作用条件较温和
思考:
高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响,其本质相同吗?
过酸、过碱和高温
低温
酶永久失活
酶活性被抑制
作用条件较温和性
影响酶促反应的因素
1、温度
2、pH
酶促反应速率
酶的浓度
酶促反应速率
底物浓度
3、酶的浓度:反应速率随酶浓度的升高而加快(底物足量)
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
酶量一定
课堂小结
酶的特性:
1、酶的高效性
2、酶的专一性
3、酶的作用条件温和
影响酶促反应的因素:
1、温度
2、pH
3、酶的浓度
4、底物浓度
谢谢大家!

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