《降低化学反应活化能的酶》课件

第第5 章章第第1节节 （第一课时）（第一课时）（第一课时）（第一课时）一、细胞代谢的概念一、细胞代谢的概念细胞代谢细胞代谢细胞中每时每刻进行的细胞中每时每刻进行的化学反应化学反应，统称为细胞代谢。统称为细胞代谢。斯斯帕帕兰兰札札尼尼实实验验 推测：是胃内的化推测：是胃内的化学物质将肉块分解了。学物质将肉块分解了。看看科学家的看看科学家的实验研究实验研究这种化学物质就是后来人们认识到的酶。这种化学物质就是后来人们认识到的酶。项目项目项目项目试管编号试管编号试管编号试管编号 说明说明说明说明1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 一一 HH2 2OO2 2的量的量的量的量 3%2ml3%2ml3%2ml二二结结结结果果果果气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生带火星木条带火星木条带火星木条带火星木条结论结论结论结论实验实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解速率3%2ml常温常温常温常温2 2滴清水滴清水滴清水滴清水90 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水FeCl3 2 2滴滴滴滴肝脏肝脏肝脏肝脏研磨液研磨液研磨液研磨液2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件反应条件反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量项目项目项目项目试管编号试管编号试管编号试管编号 说说说说明明明明1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 一一 HH2 2OO2 2的量的量的量的量 3%2ml3%2ml3%2ml二二结结结结果果果果气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生带火星木条带火星木条带火星木条带火星木条结论结论结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率3%2ml常温常温常温常温2 2滴清水滴清水滴清水滴清水90 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水FeCl3 2 2滴滴滴滴肝脏研肝脏研肝脏研肝脏研磨液磨液磨液磨液2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件反应条件反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照实验对照实验无催化无催化剂途径剂途径有催化有催化剂途径剂途径 加入加入催化剂催化剂相当于给汽车找到了相当于给汽车找到了一条穿山隧道一条穿山隧道 分子从常态转变为容易发生化学反应的活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跃状态所需要的能量称为活化能活化能。四川省绵阳普明中学四川省绵阳普明中学a ab bc c 如图如图a、b、c中，代表正常条件下分子活化能中，代表正常条件下分子活化能的是的是，代表酶促反应所需活化能的是，代表酶促反应所需活化能的是；代表酶所降低的活化能的是；代表酶所降低的活化能的是。Cba酶与降低化学反应活化能的关系酶与降低化学反应活化能的关系各种条件使反应加快的本质：各种条件使反应加快的本质：提高分子的能量提高分子的能量加热加热 降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能FeFe3+3+更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能酶酶 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和温和的条件下快速而顺利地进行。的条件下快速而顺利地进行。时间时间加入酶加入酶加入无机催化剂加入无机催化剂未加酶未加酶平衡点平衡点 （1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，）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。酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化）酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。学反应的平衡点。（3）酶只能催化存在的化学反应。）酶只能催化存在的化学反应。图像分析：图像分析：请同学们阅读教材请同学们阅读教材 P.81P.8182 82 的资料分析的资料分析 “关于酶本质的探索关于酶本质的探索”三、酶的本质三、酶的本质问题讨论：问题讨论：巴斯德和李比希两位科学家各自的观点巴斯德和李比希两位科学家各自的观点是什么？是什么？巴斯德和李比希争论的意义？巴斯德和李比希争论的意义？促使酵母菌发酵的是促使酵母菌发酵的是酵母菌细胞酵母菌细胞，还是还是仅仅是仅仅是酵母细胞中的物质酵母细胞中的物质?毕希纳的实验毕希纳的实验酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤无细胞的酵母汁无细胞的酵母汁加入葡萄糖加入葡萄糖过程：过程：现象：现象：冒出气泡冒出气泡结论结论：促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质,而不是酵母菌本身而不是酵母菌本身.请你用所学的方法，探究萨姆纳请你用所学的方法，探究萨姆纳从刀豆种子里提取的脲酶是蛋白质从刀豆种子里提取的脲酶是蛋白质 设计思路？设计思路？设计原理？设计原理？设计实验：脲酶是蛋白质的验证实验设计实验：脲酶是蛋白质的验证实验 （原理、思路？）（原理、思路？）巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物引起发酵的是细胞中的某些物质质，但这些物质只有在酵母细但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母细胞中的某些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继能够在酵母细胞破碎后继续续起催化作用起催化作用，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳 脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物，其中绝大多数酶是其中绝大多数酶是蛋白质蛋白质,少数酶是少数酶是RNA。三、酶的本质三、酶的本质酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂酶的本质酶的本质酶的来源酶的来源酶的功能酶的功能课堂练习课堂练习:1.同一个体内的各类活细胞所含有的酶同一个体内的各类活细胞所含有的酶（）A.种类有差异，数量相同种类有差异，数量相同B.种类有差异，数量不同种类有差异，数量不同C.种类无差异，数量相同种类无差异，数量相同D.种类无差异，数量不同种类无差异，数量不同B2下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是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要设置对照组和实验组B自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同C无关变量要始终相同且适宜无关变量要始终相同且适宜D要遵循单因子变量原则要遵循单因子变量原则3同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是的原因是()A降低反应的活化能的作用更显著降低反应的活化能的作用更显著B.能供给反应物能量能供给反应物能量C改变了反应的途径改变了反应的途径D能降低反应活化能能降低反应活化能第第5 章章第第1节节 （第二课时）（第二课时）（第二课时）（第二课时）项目项目项目项目试管编号试管编号试管编号试管编号 1 12 23 34 4 HH2 2OO2 2的量的量的量的量 3%2ml3%2ml3%2ml结结结结果果果果气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生带火星木条带火星木条带火星木条带火星木条结论结论结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率3%2ml常温常温常温常温2 2滴清水滴清水滴清水滴清水90 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水FeCl3 2 2滴滴滴滴肝脏研肝脏研肝脏研肝脏研磨液磨液磨液磨液 2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件反应条件反应条件反应条件对照对照3号试管号试管4号试管号试管酶具有高效性酶具有高效性意义：保证细胞中化学意义：保证细胞中化学反应快速进行。反应快速进行。生活现象：口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞生活现象：口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞 进牙缝里的肉丝两天后还没被消化进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?提出问题？提出问题？某种酶只对相应的某种酶只对相应的反应底物起作用反应底物起作用？作出假设：作出假设：每一种酶只能催化一种或一类每一种酶只能催化一种或一类化学反应，即化学反应，即酶具有专一性。酶具有专一性。设计实验设计实验1.淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们在酶的催化作淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们在酶的催化作用下用下能水解成还原糖。能水解成还原糖。淀粉淀粉葡萄糖葡萄糖+麦芽糖麦芽糖蔗糖蔗糖葡萄糖葡萄糖+果糖果糖酶酶酶酶2.还还原糖与原糖与斐林试剂斐林试剂发生反应，加热条件下生成发生反应，加热条件下生成 砖红色砖红色沉淀。沉淀。3.用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖溶液，再用斐林试用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖溶液，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶能剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶能否催化这两种化学反应。否催化这两种化学反应。实验原理实验原理结论：结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。步骤步骤项目项目试管试管121注入可溶性注入可溶性淀粉淀粉溶液溶液2mL2注入注入蔗糖蔗糖溶液溶液2mL3注入新鲜的注入新鲜的-淀淀粉酶粉酶溶液溶液2mL2mL5注入斐林试剂注入斐林试剂热水浴热水浴1min2mL2mL460保温保温5min5min6实验现象实验现象 出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀没有颜色反应没有颜色反应酶的催化具专一性。酶的催化具专一性。能够催化淀粉水解的酶是（能够催化淀粉水解的酶是（）能够催化淀粉酶水解的酶是（能够催化淀粉酶水解的酶是（）A.淀粉酶淀粉酶B.蛋白酶蛋白酶C.脂肪酶脂肪酶D.麦芽糖酶麦芽糖酶AB蛋白质蛋白质多肽多肽氨基酸氨基酸蛋白酶蛋白酶肽酶肽酶跟踪练习：跟踪练习：A 下图是人体内某个化学反应的示意图。下图是人体内某个化学反应的示意图。图中代表酶的是图中代表酶的是 （）酶与底物结合，形成酶与底物结合，形成酶酶-底物复合体。底物复合体。根据上述反应可以得出：酶作为生物根据上述反应可以得出：酶作为生物催化剂，具有专一性。催化剂，具有专一性。事例一：事例一：雕牌加酶洗衣粉包装袋上印雕牌加酶洗衣粉包装袋上印有以下资料有以下资料:成分：蛋白酶成分：蛋白酶0.2%,清洁剂清洁剂15%.用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水，用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水，用温水效果最佳，切勿用用温水效果最佳，切勿用60以上的热水。以上的热水。注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；注意：切勿用于丝质及羊毛衣料；用后须彻底清洗双手。用后须彻底清洗双手。事例二：服用健胃消食片，一般要用温水送服。事例二：服用健胃消食片，一般要用温水送服。根据以上内容根据以上内容,你能提出什么问题么？你能提出什么问题么？日常生活中的事例日常生活中的事例提出问题：提出问题：温度会影响酶活性吗？温度会影响酶活性吗？大胆作出假设：大胆作出假设：温度会影响酶的活性。温度会影响酶的活性。【酶活性：酶对化学反应的催化效率。酶活性：酶对化学反应的催化效率。】那么请你那么请你设计合理实验设计合理实验证明假设成立与否？证明假设成立与否？结论：酶的作用条件较温和结论：酶的作用条件较温和需适宜的温度需适宜的温度 试管编号试管编号 项目项目123淀粉溶液淀粉溶液2 ml2 ml2 ml温度控制及温度控制及时间010min3710min10010min碘碘-碘化碘化钾试剂，震，震荡2mL2mL2mL现象象变蓝色色不不变蓝变蓝色色分析分析37下，淀粉下，淀粉酶酶催化淀粉水解，温度催化淀粉水解，温度过高或高或过低，低，酶酶不催化淀粉水解。不催化淀粉水解。淀粉酶溶液淀粉酶溶液2ml2 ml2 ml唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化都是在消唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化都是在消化道中起作用的，但我们知道不同部位消化化道中起作用的，但我们知道不同部位消化液的液的pH不一样：不一样：唾液的唾液的pH为为6.27.4胃液的胃液的pH为为0.91.5小肠液的小肠液的pH为为7.6阅读了上述资料，你能阅读了上述资料，你能提出什么问题提出什么问题吗？吗？提出问题：提出问题：酸碱度会影响酶的活性吗？酸碱度会影响酶的活性吗？作出假设：作出假设：酸碱度会影响酶的活性。酸碱度会影响酶的活性。设计实验：设计实验：参考教科书参考教科书P.66请各小组合作完成实验步骤请各小组合作完成实验步骤并进行交流展示并进行交流展示某学习小组的实验报告某学习小组的实验报告四川省绵阳普明中学四川省绵阳普明中学比一比、想一想：比一比、想一想：分析得出结论：分析得出结论：pH也影响酶的活性。过酸或过碱均也影响酶的活性。过酸或过碱均要使酶失活。要使酶失活。酶的活性酶的活性酶的活性酶的活性pHpH最适最适最适最适pHpH6 61010胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶0 0跟踪练习跟踪练习 尝试解释坐标图尝试解释坐标图t/t/最适温度最适温度最适温度最适温度酶的活性酶的活性酶的活性酶的活性0 0高温、低温、过酸和过碱对酶活性的高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？影响其本质相同吗？不同！不同！过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结过酸、过碱或温度过高，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。显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。简短小结：简短小结：从以上的实验探究可知：从以上的实验探究可知：酶的催化不仅高效性和专一性；酶的催化不仅高效性和专一性；酶的作用条件一般还较温和，只有在酶的作用条件一般还较温和，只有在适宜的温度、适宜的适宜的温度、适宜的pH等条件下，酶的催等条件下，酶的催化作用才能得到良好发挥化作用才能得到良好发挥。1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化（）B.胃没有排空食物进入小肠胃没有排空食物进入小肠C.体温超过适宜温度，消化酶的活性下降体温超过适宜温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎失去了催化活性，其胃蛋白酶在进入小肠后就几乎失去了催化活性，其主要原因是主要原因是（）A.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了胃中已经起了消化作用，不能再起作用了B.被小肠中的物质包裹起来，起不到催化作用被小肠中的物质包裹起来，起不到催化作用C.小肠中没有蛋白质可被消化小肠中没有蛋白质可被消化D.pH大于了胃蛋白酶所需最适值大于了胃蛋白酶所需最适值课堂练习：课堂练习：CD