资源简介

(共42张PPT)
降低化学反应活化能的酶-1
第1节
问题探讨
排除物理性消化。
2、是什么物质使肉块消失了？
是胃内的化学物质将肉块分解了。
3、怎么才能证明你的推测？
1、为什么将肉块放入金属笼内？
收集胃内化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出来发现笼内的肉块消失了。
1835年，德国科学家施旺发现：
胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。
施旺
德国生理学家
1
酶的作用原理
叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2
光能
酶
线粒体: C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
核糖体：氨基酸 多肽
脱水缩合
酶
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞代谢离不开酶！为什么？
一、细胞代谢：
酶1
酶2
酶3
酶11
酶5
酶6
酶12
酶8
酶9
酶10
酶14
酶7
酶13
酶15
酶16
酶17
酶18
细胞代谢：细胞中每时每刻发生的化学反应，统称为细胞代谢。
意义：是细胞生命活动的基础。
条件：细胞代谢离不开酶。
代谢产生的废物，有害物质，比如过氧化氢，也需酶的分解。
酶在细胞代谢中的作用是什么？
酶1
酶2
酶3
酶11
酶5
酶6
酶12
酶8
酶9
酶10
酶14
酶7
酶13
酶15
酶16
酶17
酶18
一、酶在细胞代谢中的作用
①实验原理
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，细胞中有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。
2H2O2
2H2O + O2 ↑
不同条件
②实验目的
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
1.常温 2.加热
3.加FeCl3
4.加过氧化氢酶.
（一）实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
O2 产生量：
1、气泡产生情况
2、卫生香复燃情况
③材料用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液
质量分数为3%的FeCl3溶液
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
a.材料：
b.用具：
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计。
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？
3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个吸管？为什么？
4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？
90.C水浴加热
FeCl3溶液
过氧化氢酶
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一
二
观察
结论
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
无气泡
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
酶具有催化作用，同无机催化剂
相比，其催化效率更高
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
4、实验步骤：
2滴清水
2滴清水
等量性原则
单一变量原则
等量性原则
控制变量和设计对照实验
①变量：实验过程中变化的因素称为变量。
②自变量：实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量。
③因变量：因自变量改变而变化的变量叫做因变量。
④无关变量：除自变量外，实验中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，叫做无关变量。
实验中变量的控制：
除自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。
遵循单一变量原则。
遵循对照原则。
对照实验：
控制变量和设计对照实验
自变量
因变量
无关变量
(等量且适宜)
(单一变量)
(检测)
一般步骤：
第一步：分组、编号，统一处理（注意“均分、实验对象状态一致”等）
第二步：分组施加自变量
第三步：一段时间后，检测因变量
科学方法
1、与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？

讨论
2号试管放出的气泡多，这一现象说明加热促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
不能。
4、3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？

讨论
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。
细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？

讨论
说明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。
1与2对照：________________________________________________
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(为反应提供能量)
1与3对照：________________________________________________
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)
1与4对照：______________________________________________
____________
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)
⑤实验分析
3与4对照：____________________________
⑤实验分析
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。
⑥实验结论
酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
（1）H2O2的浓度和剂量会不会对结果造成影响？是何变量？应如何处理？
（2）一定要选用新鲜的肝脏，为什么？
（3）将肝脏制成研磨液有什么意义？
（4）滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，可否共用一个吸管？为什么？
5、注意的问题
过氧化氢酶含量高
让过氧化氢和酶充分接触
不能
二、 酶的作用原理
3、活化能：
1、酶的作用：
2、酶作用的原理：
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。
催化作用
降低化学反应所需的活化能
2.酶催化的机理
图中①表示：
图中②表示：
图中④表示：
无催化剂时化学反应所需的活化能。
无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
酶催化时化学反应所需的活化能。
③表示：
⑤表示：
无机催化剂降低的活化能
酶降低的活化能
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
加热
Fe3+
酶
酶作用原理：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
酶作用意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行高。
4、各条件使反应加快的本质：
2
酶的本质
(二）酶的本质
探索历程
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其作用
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
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样。
巴斯德
李比希
毕希纳
①对酵母菌发酵的探索
发现了起催化作用的物质——酶
探索历程
②对酶本质的探索
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、奥尔特曼
发现了绝大多数酶是蛋白质，少数RNA。
活细胞产生的
——酶的来源
有机物
——酶的化学本质
具有催化作用
——酶的功能
二、酶的本质
　 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数的酶是蛋白质,少数的是RNA。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应
底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物）
在细胞内、细胞外、生物体内、生物体外都能起催化作用。
酶的本质
化学本质
基本单位
合成场所
来源 生理功能 作用原理 作用场所 绝大多数酶是蛋白质
少数酶是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核
活细胞
（哺乳动物成熟的红细胞不能合成）
催化作用
胞内胞外都可以起作用
降低化学反应的活化能
第2课时 酶的特性
一、酶的特性：酶具有高效性、专一性、作用条件温和的特点
1.高效性：
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？
3
4
4
3
少量肝脏研磨液
与无极催化剂相比催化效果更好
时间
产物浓度
①加酶
②加氯化铁
③不加催化剂
由于反应物的量一定，催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。既酶不能增加产物的生成量
识图：
曲线1和曲线2对比：
曲线1和曲线3对比：
与无极催化剂相比，酶的催化效果更好（酶具有高效性）
酶具有催化性
如果给你淀粉酶、淀粉、蔗糖及其它必须的材料用具，你能设计证明酶具有专一性的实验吗？（说出你的设计思路，1min）
自主探究一：
2.酶具有专一性：
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
（1）实验原理：
（2）实验步骤：
二、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉+淀粉酶 麦芽糖 砖红色沉淀
蔗糖+淀粉酶 蔗糖 无砖红色沉淀
斐林试剂
水浴加热
斐林试剂
水浴加热
序号 项目 试管1 试管2
1 注入可溶性淀粉溶液
2 注入蔗糖溶液
3 注入新鲜的淀粉酶溶液
4 5 注入斐林试剂
2 mL
2 mL
轻轻振荡，使溶液混合均匀；60℃保温5min
在60度左右催化效率最高
2 mL
2 mL
砖红色
不变色
01
2.酶具有专一性：
这对细胞有什么意义？
如：脲酶——只能催化尿素分解。
过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解。
二肽酶——可以催化所有的二肽分解
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
（课后练习3）
酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。
[典型图解]
化学反应前后酶的性质不变
单击添加标题
压强等
温度
PH值
酶
三、影响酶活性的条件
高温、高压、强酸或强碱都会影响酶的活性
1、新配置的2%淀粉酶溶液、20%肝脏研磨液（含过氧化氢酶）
2、质量分数3%可溶性淀粉溶液、体积分数3%过氧化氢溶液
3、物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、 0.01mol/L的氢氧化
钠溶液、缓冲液
4、热水、蒸馏水、冰块
5、碘液、斐林试剂、卫生香，火柴，试管等。
自主探究二 探究影响酶活性的条件—温度、PH
材料用具：
小组合作探究：根据实验材料用具，讨论不同的条件选什么材料？回答P83设计实验中的问题，形成实验方案
一、探究温度对酶活的影响
1、选淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解
2、温度设置三组实验，高温，低温和常温！
3、检测酶的活性，碘液，看是否变蓝
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 分别在冰水中水浴3分钟 分别在37℃中水浴3分钟 分别在沸水中水浴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滴碘液，观察 预期现象 实验结论 对照组
实验组
实验组
自变量
蓝色
不变蓝
蓝色
温度会影响酶的活性
①不选用H2O2作为反应底物的原因
H2O2不稳定，受热易分解。
②不选用斐林试剂进行鉴定的原因
斐林试剂检测需要水浴加热，温度是干扰条件。
③先处理温度，还是先混合
先处理温度，再混合，原因：保证反应从一开始就是预设温度。
注意：
探究PH对酶活的影响
1、选过氧化氢酶。因为淀粉酶酸性条件易分解。
2、PH设置三组，酸性、中性和碱性
3、检测酶的活性，看气泡产生多少或卫生香复燃程度
探究PH对酶活性的影响
试管1 试管2 试管3
加 肝脏研磨液
调pH
H2O2溶液
观察 实验现象
结论 1mlHCl
1ml缓冲液
1mlNaOH
2滴
2滴
2滴
观察气泡产生量
pH会影响酶活性， pH过高或过低都会降低酶活性。
2ml
2ml
2ml
不明显
大量
不明显
3、酶的特性三、酶的作用条件温和
υ/mmol. s-1
最适温度
温度
最适温度时：
酶活性最高
抑制
t/℃
失活
（1）.温度
在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过最适温度,酶的催化作用逐渐减弱直到失活。
曲线含义：
酶的活性
最适pH时：
酶活性最高
阅读课本：P84
（2）PH
曲线含义：
在一定pH范围内，随pH的升高，酶的催化作用增强，超过或低于最适pH时酶的催化作用逐渐减弱直到失活。
低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？
高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构，使酶失活。 低温不会使酶结构破坏，只使酶活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。低温、最适PH保存
思考：
失活
失活
酶的活性

展开更多......

收起↑