高中生物第一節(jié) 降低化學反應活化能的酶課件人教版必修一

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1、我餓！我要吃吃吃媽媽，我也要吃媽媽，我也要吃第第1節(jié)節(jié) 降低化學反應活化降低化學反應活化能的酶能的酶1 1、這個實驗要解決什么問題？為何要、這個實驗要解決什么問題？為何要將肉放在金屬籠子里？將肉放在金屬籠子里？2 2、是什么物質(zhì)使肉塊、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？消失了？避開了胃的蠕動作用（物理消化），避開了胃的蠕動作用（物理消化），是否還有化學消化。是否還有化學消化。胃內(nèi)的化學物質(zhì)胃內(nèi)的化學物質(zhì)你知道胃內(nèi)起消化作用的物質(zhì)你知道胃內(nèi)起消化作用的物質(zhì)主要是什么？主要是什么？ CO CO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O) +OO) +O2 2光能光能 酶酶 C C6 6H H1212O

2、O6 6+ +6H6H2 2O O+ +O O2 2 6CO 6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量氧氣氧氣酶酶 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶縮合脫水縮合脫水細胞中每時每刻都進行著許多細胞中每時每刻都進行著許多化學反應化學反應的統(tǒng)稱。的統(tǒng)稱。一、酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì)葉綠體葉綠體線粒體線粒體核糖體核糖體1 1、酶在細胞代謝中的作用、酶在細胞代謝中的作用2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、常溫下反應、常溫下反應2 2、加熱、加熱3 3、FeFe3+3+做催化劑做催化劑4 4、過氧化氫酶、過氧化氫酶豬肝研磨液（過氧化氫酶）豬肝研磨液（過氧

3、化氫酶）加入試管直接觀察加入試管直接觀察酒精燈加熱酒精燈加熱滴加滴加FeCl3溶液溶液高溫高溫 /Fe3 /過氧化氫酶過氧化氫酶實驗目的：通過比較過氧化氫在實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件不同條件下下分解分解的快慢的快慢，了解酶的作用和意義。，了解酶的作用和意義。實驗原理：過氧化氫在實驗原理：過氧化氫在高溫高溫或或鐵離子鐵離子或或過氧化氫過氧化氫酶酶的作用下都可分解成水和氧氣。的作用下都可分解成水和氧氣。比較過氧化氫在不同條件下的分解速率比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫903.5%FeCl320%肝臟肝臟研磨液研磨液2 2滴蒸餾水滴蒸餾水

4、2 2滴蒸餾水滴蒸餾水2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復燃不復燃 不復燃不復燃變亮變亮復燃復燃過氧化氫在不同條件下的分解過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣速率不一樣反應條件反應條件自變量自變量因變量因變量無關變量無關變量變量變量 2 22 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒對照實驗對照實驗對照組對照組實驗組實驗組酶在細胞代謝中的作用酶在細胞代謝中的作用 分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的反應的活躍狀態(tài)活躍狀態(tài)所需要的能量。所需要的能量。各條件使反應加快的本質(zhì)：各條件使反應加快的本質(zhì)：加熱：加熱： FeFe3+3+：酶：

5、酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化學反應的降低化學反應的活化能活化能同無機催化相比，酶能同無機催化相比，酶能更顯著地更顯著地降低化學降低化學反應的反應的活化能活化能，因而催化效率，因而催化效率更高更高。 正是由于正是由于酶酶的的催化作用催化作用，細胞代謝才，細胞代謝才能在能在溫和溫和的條件下快速進行。的條件下快速進行。酶在細胞代謝中是如何起作用的？酶在細胞代謝中是如何起作用的？降低化學反應的降低化學反應的活化能活化能閱讀閱讀P81-82頁頁, 關于酶本質(zhì)的探索關于酶本質(zhì)的探索1、巴斯德和李比希各有什么觀點？、巴斯德和李比希各有什么觀點？2、從畢希納的實驗可以得出什么結論？、從畢希納的實驗可

6、以得出什么結論？3、薩姆納用了、薩姆納用了9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾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？貝爾化學獎，你認為他成功的主要原因是什么？4、切赫與奧特曼又發(fā)現(xiàn)了什么？、切赫與奧特曼又發(fā)現(xiàn)了什么？5、請給酶下一個較完整的定義。、請給酶下一個較完整的定義。巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德巴斯德發(fā)酵與發(fā)酵與活細胞活細胞有關，發(fā)有關，發(fā)酵是整個細胞而不是細酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是引起發(fā)酵的是細胞中的某些細胞中的某些物質(zhì)物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵，但這些物質(zhì)

7、只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用揮作用畢希納畢希納酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后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繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納薩姆納酶是酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)李比希李比希切赫、奧特曼切赫、奧特曼少數(shù)少數(shù)RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能總結酶的定義總結酶的定義 酶酶是是活細胞活細胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有催化作催化作用用的的有機物有機物，其中絕大多數(shù)是，其中絕大多數(shù)是蛋白蛋白質(zhì)質(zhì)，少數(shù)少數(shù)RNA也具有催化功能。也具有催化功能。1、所有的活細胞都能產(chǎn)生酶，對嗎？、所有的活細胞都能產(chǎn)生

8、酶，對嗎？2、酶離開了活細胞還能發(fā)揮作用嗎？、酶離開了活細胞還能發(fā)揮作用嗎？3、在化學反應前后，酶本身的化學性質(zhì)、在化學反應前后，酶本身的化學性質(zhì)和數(shù)量會發(fā)生變化嗎？和數(shù)量會發(fā)生變化嗎？4、所有的酶都是蛋白質(zhì)嗎？酶的合成場、所有的酶都是蛋白質(zhì)嗎？酶的合成場所都是核糖體嗎？所都是核糖體嗎？酶在細胞代謝中的作用酶在細胞代謝中的作用酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有催化功能。也具有催化功能。降低化學反應的活化能降低化學反應的活化能 在研究酶性質(zhì)的過程中在研究酶性質(zhì)的過程中, ,科學家通過

9、整理大量的實驗科學家通過整理大量的實驗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù), ,發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機催化劑的發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機催化劑的107-1013倍。倍。 由上述資料可看出酶具有什么特性？由上述資料可看出酶具有什么特性？ 高效性高效性二、酶的特性二、酶的特性 蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉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。作用。專一性，專一性，一種酶只能催化一種或一類一種酶只能催化一種或一類化學反應?；瘜W反應。 由上述資料可看出酶具有什么特性？由上述資料可看出酶具有什么特

10、性？酶的作用條件有什么特點？酶的作用條件有什么特點？溫度和溫度和pHpH會影響酶的活性嗎？會影響酶的活性嗎？ 請設計相關的實驗，驗證你的假設。請設計相關的實驗，驗證你的假設?？茖W探究步驟科學探究步驟提出問題提出問題作出假設作出假設設計實驗設計實驗進行實驗進行實驗分析結果分析結果表達與交流表達與交流（溫度（溫度/pH 會影響酶的活性嗎？）會影響酶的活性嗎？）（溫度（溫度/pH 會影響酶的活性）會影響酶的活性）（設計方案、預期結果（設計方案、預期結果）（按預定方案進行實驗）（按預定方案進行實驗）（分析實驗結果，得出結論：分析實驗結果，得出結論：）（總結，寫實驗報告并適當交流）（總結，寫實驗報告并適

11、當交流）影響酶活性的條件影響酶活性的條件3%可溶性淀粉溶液、可溶性淀粉溶液、2的淀粉酶溶液、的淀粉酶溶液、沸水、沸水、60水、冰水、水、冰水、5HCl、5NaOH、蒸餾水、蒸餾水、碘液、斐林試劑碘液、斐林試劑提供的材料提供的材料溫度溫度對酶活性的影響對酶活性的影響 1 1 2 2 3 33 3可溶性淀粉可溶性淀粉 2ml2ml 2ml2ml 2ml2ml 溫度溫度 2 2淀粉酶淀粉酶 碘液碘液 顏色顏色 結論結論冰水中冰水中60水浴水浴沸水浴沸水浴放置放置2min2min1ml1ml1ml1ml1ml1ml1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴搖勻混合，放置各自溫度反應搖勻混合，放置各自溫度反應5mi

12、n5min變藍變藍變藍變藍不變藍不變藍淀粉酶在淀粉酶在60 中活性最強中活性最強自變量自變量因變量因變量能否用斐林試劑作為檢測試劑？能否用斐林試劑作為檢測試劑？溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響PH對酶活性的影響對酶活性的影響 1 1 2 2 3 3 2 2淀粉酶淀粉酶 1ml1ml 1ml1ml 1ml1ml pHpH3 3可溶性淀粉可溶性淀粉 斐林試劑斐林試劑 顏色顏色 結論結論蒸餾水蒸餾水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL2ml2ml2ml2ml2ml2ml2mL2mL搖勻混合，放置在搖勻混合，放置在6060水浴中反應水浴中反應5min5min磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀無磚

13、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淀粉酶在中性條件中活性最強2mL2mL2mL2mL搖勻混合，沸水浴搖勻混合，沸水浴1min1min自變量自變量因變量因變量能否用碘液作為檢測試劑？能否用碘液作為檢測試劑？PH對酶活性的影響對酶活性的影響 酶促反應速率最快時的環(huán)境溫度稱為該酶促反應的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最適溫度。溫度。0最適溫度最適溫度t/mmol/mmol. s . s-1 -1酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖 一般地，一般地，動物動物體內(nèi)的酶體內(nèi)的酶最適溫度在最適溫度在35403540之間；之間； 植物植物體內(nèi)的酶最適溫度體內(nèi)的

14、酶最適溫度在在40504050之間；之間； 細菌和真菌體內(nèi)的酶最細菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大，有的酶適溫度差別較大，有的酶最適溫度達最適溫度達7070。溫度對酶活性的影響溫度對酶活性的影響酶的作用條件有什么特點？酶的作用條件有什么特點？ 作用條件溫和作用條件溫和/mmol/mmol. s . s-1 -1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影響示意圖影響示意圖 一般地，動物體內(nèi)的酶最一般地，動物體內(nèi)的酶最適適pHpH在在6.56.58.08.0之間；但是之間；但是胃蛋白酶的最適胃蛋白酶的最適pHpH為為1.51.5; ; 植物體內(nèi)的酶最適植物體內(nèi)的酶最適pHpH在在4.54.56.

15、56.5之間；之間；PH對酶活性的影響對酶活性的影響 酶促反應速率最快時的環(huán)境酶促反應速率最快時的環(huán)境pH稱為該酶促反應的稱為該酶促反應的最適最適pH。 高溫、低溫、過酸和過堿對酶高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？活性的影響其本質(zhì)相同嗎？ 不同，不同，過酸、過堿或溫度過高過酸、過堿或溫度過高，會使，會使酶的酶的空間結構遭到破壞空間結構遭到破壞，使酶，使酶永久失活永久失活；低溫低溫雖然使酶活性明顯下降，但能使酶的雖然使酶活性明顯下降，但能使酶的空間結構保持穩(wěn)定，在適宜溫度下其空間結構保持穩(wěn)定，在適宜溫度下其活性活性可以恢復可以恢復。酶適于在。酶適于在0 044保存。保存。酶酶的的

16、應應用用1 1、人發(fā)燒時，沒有食欲，原因是什么？、人發(fā)燒時，沒有食欲，原因是什么？2 2、唾液淀粉酶隨食物進入胃內(nèi)，能否繼續(xù)將、唾液淀粉酶隨食物進入胃內(nèi)，能否繼續(xù)將分解淀粉？其原因是什么？分解淀粉？其原因是什么？3 3、胰島素制劑是治療糖尿病的有效藥物，只、胰島素制劑是治療糖尿病的有效藥物，只能注射，不能口服的原因？能注射，不能口服的原因？溫度過高導致消化酶的活性降低溫度過高導致消化酶的活性降低不能。唾液淀粉酶在胃液中強酸的條件不能。唾液淀粉酶在胃液中強酸的條件下失去活性，并會被胃蛋白酶分解。下失去活性，并會被胃蛋白酶分解。胰島素是蛋白質(zhì)，若口服會被消化酶分解胰島素是蛋白質(zhì)，若口服會被消化酶分

17、解1 1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請回答下面的問題：、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請回答下面的問題：（1 1）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的 奶漬和血漬？奶漬和血漬？（2 2）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？（3 3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些 衣料？（衣料？（ ） A.A.化纖化纖 B.B.純毛純毛 C.C.純棉純棉 D.D.真絲真絲（4 4）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中 還可以加入什么酶？還可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶