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(共30张PPT)
2.2.1 降低化学反应活化能的酶
斯帕兰扎尼的实验
背景知识：人们普遍认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有机物，也就是说，鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。
实验过程：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，一段时间后取出小笼子，发现笼内的肉块消失了。
讨论：1、鸟类有物理性消化和化学性消化吗？
2、是什么物质使肉块消失了？
鸟类既有物理性消化，又有化学性消化
是胃内的化学物质将肉块分解了
斯帕兰扎尼的实验
一、细胞代谢
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
氨基酸脱水缩合
氨基酸 蛋白质
合成酶
淀粉的水解
淀粉 麦芽糖
唾液淀粉酶
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验目的
1
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义
实验原理
2
2H2O2 2H2O + O2
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验步骤与现象
3
2 mL H2O2
2 mL H2O2
2 mL H2O2
2 mL H2O2
常温
90℃
2滴FeCl3
2滴肝脏研磨液
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一 H2O2 浓度
剂量 二
剂量 结果 气泡产生
卫生香燃烧 结论
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
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
变亮
复燃
H2O2在不同条件下的分解速率不一样
反应条件
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
对照实验
变量：实验过程中可以变化的因素。
自变量：
因变量：
对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。
对照组
实验组
人为改变的变量。
随着自变量的变化而变化的变量。
无关变量：除自变量外，影响实验结果的变量
实验设计原则：对照原则、单一变量原则
实验结论
4
酶能在温和条件下高效地催化过氧化氢分解
二、酶的作用机理
加热：
Fe3+：
酶：
各条件使反应加快的本质：
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
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。
常态
未加热
加热
活跃状态
活化能
活化能
活化能
活化能
活化能
Fe3+
H2O2酶
酶：更显著的降低化学反应所需的活化能
a
b
c
a：
b:
c:
酶所降低的活化能
酶促反应所需要的活化能
正常条件下分子所需要的活化能
酶的本质？
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
三、酶的本质
1、酶本质的探索
（1）1857年，法国 巴斯德
通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在
结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的
（2）德国 李比希
结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
（3）德国 毕希纳
结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶
（4）美国 萨姆纳
1926年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是一种蛋白酶
20世纪30年代,相继提出了多种酶的蛋白结晶
结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质
（5）20世纪80年代 切赫、奥特曼
发现少数RNA也具有生物催化作用
2、酶的本质
三、酶的本质
酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
1.同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ）
A、种类有差异，数量相同
B、种类有差异，数量不同
C、种类无差异，数量相同
D、种类无差异，数量不同
B
2.细胞内合成酶的主要的场所是（ ）
A.细胞质 B. 线粒体
C.核糖体 D. 内质网
C
课堂练习
四、酶的特性
一、酶具有高效性
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
3
4
4
3
少量肝脏
研磨液
为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
酶的具有高效性
1、酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。
107～1013
3、酶具有高效性的意义：
（1）保证了细胞内化学反应的顺利进行；
（2）保证了细胞内能量供应的稳定。
2、上述实验说明了：
四、酶的特性
底物
酶
降解反应
产物
四、酶的特性
二、酶具有专一性
每一种酶只能催化 化学反应。
细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 是分不开的。
一种或一类
4000
专一性
目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同
的化学反应。
从上面进行的实验我们看出酶的催化需要一定的条件，比如淀粉酶需要60℃左右的环境。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？
酶活性：酶对化学反应的催化效率。
四、酶的特性
四、酶的特性
三、酶的作用调节温和
1号试管
淀粉溶液 实验步骤 一 二 三
四 实验现象
结论 2号试管
3号试管
加入淀粉酶2滴，振荡
试管各加入2mL淀粉溶液
蓝色
保持0℃冰水中反应约5min
加热至100℃，反应约5min
加热至60℃，
反应约5min
各加入两滴碘液
振荡
无明显现象
只有在一定温度下酶的催化效率最高
蓝色
探究温度对淀粉酶活性的影响
在最适温度的两侧，反应速率都比较＿＿＿高的温度容易使酶的＿＿＿＿遭到破坏而失去＿＿。
每种酶都有自己的
低
活性
最适温度
空间结构
一般地，动物体内的酶最适温度在35~40℃之间；
植物体内的酶最适温度在40~50℃之间；
细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。
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
加入过氧化氢酶2滴，振荡
试管各加入2mL过氧化氢溶液
无明显变化
pH＝7
pH=12
pH＝2
各加入几滴过氧化氢酶溶液，2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中
只有在适合的pH下酶的催化效率最高
复燃
无明显变化
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
过氧化氢酶
在最适合的pH下，
酶的活性
最高
空间结构
在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而失去
活性
一般地，动物体内的酶最适pH在6.5－8.0之间；
植物体内的酶最适温度在4.5－6.5之间；
细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。
高温、低温、强酸和强碱对酶活性的影响其本质相同吗？
不同。
强酸、强碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
思考：
三、酶的作用调节温和
适宜的温度
适宜的pH
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
2、pH
总结：影响酶促反应的因素
1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是
A.所吃食物不能消化 （ ）
B.胃没有排空
C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降
D.吃药使人没有了胃口
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，
主要原因是（ ）
A.pH不适合
B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了
C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用
D.小肠中没有蛋白质可被消化
C
A
课堂练习
细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。
体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变白 ，会加速人体衰老，损害细胞。
细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解,过氧化氢酶在肝脏里含量较多。
资料：

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