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(共32张PPT)
降低化学反应活化能的酶
小鸡啄食沙粒
物理性消化
胃只有物理性消化，没有化学性消化吗？
讨论：
1.为什么要将肉块放在金属笼内？
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
排除物理性消化干扰
胃内的化学物质
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
一.酶的作用和本质
细胞中的化学反应
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
CO2+H2O 有机物 +O2
光能
叶绿体：
氨基酸 多肽(蛋白质）
脱水缩合
核糖体：
线粒体：
有机物 +O2 CO2+H2O+能量
细胞代谢离不开酶。
1. 酶的作用
2H2O2 → 2H2O + O2↑
资料：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢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（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。
酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 2 H2O + O2↑
2 H2O2 2 H2O + O2↑
2 H2O2 2 H2O + O2↑
Fe3+
过氧化氢酶
2 H2O2 2 H2O + O2↑
（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）
1.实验原理
2.实验目的：
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。
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
加热能促进H2O2的分解，提高反应速率；
2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快，这说明什么？
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？
一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
试管编号
步骤 1 2 3 4
一
二
三 观察
2ml
2ml
2ml
2ml
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
反应条件
3%的H2O2
气泡产生
带火星的卫生香
质量分数为20%的 新鲜肝脏研磨液 2滴 质量分数为3.5%的
氯化铁溶液
2滴
过氧化氢酶
生物催化剂：
所含酶的相对数量：1
无机催化剂：
Fe3+
Fe3+的相对数量：25万
通过实验结果的分析与讨论，你对酶的形成有什么认识？
酶具有高效性
结论：
原理：
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
酶降低活化能
酶的作用
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称为活化能。
1. 酶作为生物催化剂,其作用的实质是 ( )
A. 降低化学反应的动能
B. 提高化学反应的速率
C. 催化化学反应的进行
D. 降低化学反应的活化能
D
2. 下列图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是（　　）
A
B
C
D
C
控制变量
变量：
自变量：
因变量：
除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验造成影响，这些变量称为无关变量。
实验过程中可以变化的因素
其中人为改变的变量
随着自变量的变化而变化的量
无关变量：
（不同条件）
（结果）
（相同条件）
试管编号
步骤 1 2 3 4
一
二
三 观察
2ml
2ml
2ml
2ml
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
反应条件
3%的H2O2
气泡产生
带火星的卫生香
变量
无关变量
自变量
无关变量
因变量
除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜。
对照实验一般要设置对照组和实验组。
对照组
实 验 组
实验设计基本原则：
（1）对照原则
（2）单一变量原则
3.下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（ ）
A. 要设置对照组和实验组
B. 自变量要始终保持相同
C. 无关变量要始终相同且适宜
D. 要遵循单一变量原则
B
4. 过氧化氢酶广泛存在于动、植物组织中，它能加快H2O2的分解，Fe3＋也能催化H2O2分解。现有新鲜萝卜、锈铁钉、3%的H2O2溶液、剪刀以及试管若干。请用这些实验材料和用具，设计一组实验来验证：①萝卜中含过氧化氢酶；②酶的催化效率比Fe3＋高。
(1)实验步骤
第一步：取3支干净的试管，分别编号为A、B、C，各加入10 mL 3%的H2O2溶液。
第二步：在A试管中 ，B试管中加入锈铁钉，C试管中 。
(2)实验现象：A试管 。
B试管中产生少量气泡，C试管中无反应。
(3)实验分析
①A与C试管现象对比可说明 。
②A与B试管现象对比可说明 。
产生大量气泡
萝卜中含有过氧化氢酶
酶的催化效率高于无机催化剂(Fe3＋)
加入少许新鲜萝卜碎块
不加任何物质
5.下表是有关H2O2的系列实验，回答有关问题。
序号 反应物 加入物质 条件 现象 X
1 H2O2 无 室温 几乎无气泡 X1
2 H2O2 氯化铁 室温 X2
3 H2O2 肝脏研磨液 室温 X3
4 H2O2 新鲜唾液 室温 X4
（1）序号3的实验现象是 。
（2）肝脏研磨液中含有的对此实验起作用的物质是 。
（3）2号和3号反应的原理 (填“相同”或“不相同”)，2号与3号的对照中，自变量是 ， 3号比2号产生的气泡多，从活化能的角度分析是由于 。
（4）若表中X表示收集100mL气体所需的时间，你预测X1、X2、X3、X4的大小关系是 。
产生大量气泡
过氧化氢酶
相同
催化剂的种类
过氧化氢酶降低活化能的作用更明显
X1=X4>X2>X3
2.酶的本质
发酵与死细胞中的物质有关
发酵与活细胞有关
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
少数酶是RNA
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
切赫和奥特曼
其他科学家
萨姆纳
假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？
VS
什么是酶？
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。
酶的来源
酶的作用
酶的本质
合成场所
合成原料
氨基酸（蛋白质）、核糖核苷酸（RNA）
活细胞产生
催化作用
大多数是蛋白质，少数是RNA
核糖体（蛋白质）、细胞核或拟核（RNA）
二.酶的特性
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
4号试管的反应速率比3号试管快得多说明了什么？
3
4
4
3
少量肝脏研磨液
酶具有高效性
酶：Fe3+=1：25万
酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。
序号 项目 试管1 试管2
1 注入可溶性淀粉溶液 2mL ——
2 注入蔗糖溶液 —— 2mL
3 注入新鲜的淀粉酶溶液 2mL 2mL
4
5
6
7
60℃水浴保温
5min
5min
斐林试剂
2mL
2mL
水浴加热
1min
1min
现象
出现砖红色沉淀
无现象
淀粉酶只能催化淀粉的水解，
而不能催化蔗糖的水解。
结论
3. 目前发现的酶有 多种，它们分别催化不同的化学反应。
酶具有专一性
1. 每一种酶只能催化 化学反应。
2. 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
8000
专一性
方 法 步 骤 取六只试管编号 1 1＇ 2 2＇ 3 3＇
淀粉溶液 2ml / 2ml / 2ml /
淀粉酶溶液 / 1ml / 1ml / 1ml
温度处理5min 100℃ 60℃ 0℃
混合后保温5min 将同一温度内的两物质混合
滴加碘液 1滴 1滴 1滴
结果 现象
结论
探究温度对酶活性的影响
变蓝
不变蓝
变蓝
酶的催化作用需要在适宜的温度下进行
方 法 步 骤 取三只试管编号 1 2 3
注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
注入蒸馏水 1mL —— ——
注入氢氧化钠溶液 —— 1mL ——
注入盐酸 —— —— 1mL
注入可溶性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL
加碘液 2滴 2滴 2滴
结果 现象
结论
探究PH对酶活性的影响
变蓝
不变蓝
变蓝
酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
酶和无机催化剂相比有高效性和专一性，
但还必须要有一定的适宜条件（温度和pH）。
建构数学模型
低温保存
变性
最适温度
最适PH
1. 关于酶的性质，下列表达中错误的是( )
A. 化学反应前后，酶的化学性质和数量不变
B. 酶的催化作用提高了化学反应速率，改变了反应平衡点
C. 酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA
D. 酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度的影响
B
2. 下列关于酶的叙述，正确的是( )
①对底物有严格的选择性 ②酶在体内不能更新
③酶是在化学实验室人工合成的 ④酶制剂通常在低温下保存
⑤酶能降低化学反应的活化能 ⑥酶只能在细胞内发挥催化作用
⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
A. ①④⑤⑦ B. ②④⑤⑦
C. ②③④⑥ D. ①②⑥⑦
A
3. 某生物兴趣小组设计如下实验验证酶的专一性。
试管 1 2
蛋白块 边长5 mm 边长5 mm
胰蛋白酶 2 mL —
胰淀粉酶 — 2 mL
（1）酶 （是/否）只能催化一种底物的反应。
（2）该实验的自变量是 。
（3）试管需要在37℃恒温水浴的原因是胰蛋白酶和胰淀粉酶的 为37℃。蛋白块的体积（边长）要相同是为了排除无关变量的干扰，其它条件应该 。
（4）该实验的观测指标不能用双缩脲试剂检测是否变紫色，原因是：①2支试管中的蛋白块没有被完全降解；② 。
否
酶的种类
最适温度
相同且适宜
胰蛋白酶（和胰淀粉酶）的化学本质是蛋白质
4. 生物兴趣小组设计实验探究pH对人体酶活性的影响，准备5支含有等量酶溶液的相同试管，pH设置如下。每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白块，各试管均置于25℃室温条件下，将各试管蛋白块消失的时间记录下表。
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白块消失所需的时间（min） 13 9 11 45 >60
（1）该实验的自变量是 ，该实验以 作为检测酶活性高低的指标的。
（2）蛋白块消失的时间与酶活性强弱的关系是 。若要使试管中蛋白块在更短的时间内消失，可采用的方法是 （答出2点即可）。
（3）为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应对实验进行什么设计
酶溶液的pH值
蛋白块消失所需的时间
酶活性越高，蛋白质分解越快，蛋白块消失的时间越短
①将温度由25℃提高至37℃左右；
②把原有的1cm3正方体蛋白块切成碎小块
另增加一支试管，放入等量的蛋白块并将pH调至适宜，但不加酶溶液

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