降低化学反应活化能的酶课件

第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶2020年10月2日1 第5章 细胞的能量供应和利用第1节20讨论：讨论：1.17831.1783年斯帕兰札尼年斯帕兰札尼的实验要解决什么问的实验要解决什么问题？题？2.2.是什么物质使肉块是什么物质使肉块消失了？消失了？3.3.怎样才能证明你的怎样才能证明你的推测？推测？是否只有物理性消化，没有是否只有物理性消化，没有化学性消化化学性消化胃内的化学物质胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉这些物质在体外是否能将肉块分解块分解2020年10月2日2问题探讨讨论：是否只有物理性消化，没有化学性消化胃内的化学物细胞代谢为什么离不开酶？细胞代谢为什么离不开酶？酶的本质和特性酶的本质和特性2020年10月2日3本节聚焦：细胞代谢为什么离不开酶？酶的本质和特性2020年1一、细胞代谢一、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为统称为细胞代谢细胞代谢。细胞代谢是生命活动的基细胞代谢是生命活动的基础础C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OH HH HC CNHNH2 2C OHC OHH H+R R1 1C CNHNH2 2C C H HO OCOOHCOOHC CH HN NR R2 2H H6CO2+12H2OC6H12O6+6O2+6H2O光能光能叶绿体叶绿体C6H12O6+6 H2O+6 O2 6 CO2+12 H2O+能量能量酶酶酶酶酶酶2020年10月2日4一、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为体外体外 2H2O2 2H2O+O2过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶2H2O2 2H2O +O2 2H2O2 2H2O +O2 Fe3+2H2O2 2H2O +O2 MnO22H2O2 2H2O +O2 体内体内2020年10月2日5体外 2H2O2 步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一 H H2O O2 浓度 剂量剂量 二二 剂量剂量 结结果果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧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2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2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过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样速率不一样速率不一样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对照组对照组实验组实验组变量2020年10月2日6试管编号 说明1234 一 H2O2 浓度 剂量 常态常态：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子平均能量水平较低，称为分子平均能量水平较低，称为“常态常态”。激发态激发态：当反应物分子获得能量参与反应时，其内部当反应物分子获得能量参与反应时，其内部能量高于常态能量时所处的状态称为激发态。能量高于常态能量时所处的状态称为激发态。当分子获得能量的时候，便由常态转变为容易分当分子获得能量的时候，便由常态转变为容易分解的活跃状态，即处于激发态。解的活跃状态，即处于激发态。常态常态 激发态激发态加热加热 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。状态所需要的能量。2020年10月2日7常态：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子平均能量无催化无催化剂途径剂途径有催化有催化剂途径剂途径2020年10月2日8无催化剂途径有催化剂途径2020年10月2日8表表 在在20 测得的过氧化氢分解的活化能测得的过氧化氢分解的活化能条件条件活化能活化能/kJmol-1没有催化剂催化没有催化剂催化用用Fe3+催化催化用过氧化氢酶催化用过氧化氢酶催化754329与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能，催化效率更高应活化能，催化效率更高质量分数为质量分数为2020的新鲜肝脏研的新鲜肝脏研磨液磨液1 1滴滴质量分数为质量分数为3.53.5的氯化铁的氯化铁溶液溶液1 1滴滴所含酶的数量（个）所含酶的数量（个）aFeFe3+3+的数量（个）的数量（个）2.5105 a加热：提高分子的能量加热：提高分子的能量Fe3+：降低化学反应的活化能：降低化学反应的活化能酶：更显著地降低化学反应的活化能酶：更显著地降低化学反应的活化能2020年10月2日9表 在20 测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ2020年10月2日102020年10月2日10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发酵与活细胞活细胞有关，发有关，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引起发酵的是细胞中的某些细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是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关于酶本质的探索关于酶本质的探索2020年10月2日11巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞酶是酶是 产生的具有产生的具有 的的 来源来源酶的本质酶的本质功能功能活细胞活细胞催化作用催化作用 绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质有机物有机物2020年10月2日12酶是 产生的具有 的来2、酶具有专一性、酶具有专一性 蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麦芽糖酶麦芽糖酶 1、酶具有高效性、酶具有高效性酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的10107 710101313 倍倍2020年10月2日132、酶具有专一性 蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应化学反应2020年10月2日14每一种酶只能催化一种或一类化学反应2020年10月2日143 3、酶的作用条件较温和、酶的作用条件较温和推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，催化效率是否会更高？为什么？催化效率是否会更高？为什么？我们知道口腔的温度和体温差不多，我们知道口腔的温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后却发现唾液不再具有催化淀粉中以后却发现唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗分解的功能，你能给出合理的解释吗？2020年10月2日153、酶的作用条件较温和推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，催化探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验方案设计实验方案进行实验进行实验分析结果分析结果表达交流表达交流材料用具：材料用具：新配置的淀粉酶溶液；淀粉溶液；热水，冰块；新配置的淀粉酶溶液；淀粉溶液；热水，冰块；NaOH，HCL，蒸馏水；，蒸馏水；碘液，斐林试剂碘液，斐林试剂2020年10月2日16探究影响酶活性的条件提出问题作出假设设计实验方案进行实验分析温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 33 3可溶性淀粉可溶性淀粉 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 温度温度 唾液淀粉酶唾液淀粉酶 碘液碘液 颜色颜色 结论结论冰水中冰水中60水浴水浴100浴浴放置放置2min2min1ml1ml1ml1ml1ml1ml1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴摇匀混合，放置反应摇匀混合，放置反应5min5min变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝唾液淀粉酶在唾液淀粉酶在60中活性最强中活性最强自变量自变量因变量因变量2020年10月2日17温度对酶活性的影响 1 2 33可pH对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 3 唾液淀粉唾液淀粉酶酶 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml pH pH3 3可溶性淀可溶性淀粉粉 结果结果 结论结论蒸馏水蒸馏水1mL5NaOH1mL5HCL1mL摇匀混合，放置在摇匀混合，放置在60下反应下反应5min5min有砖红色沉有砖红色沉淀淀无无无无 唾液淀粉酶在中性条件中活性最强唾液淀粉酶在中性条件中活性最强自变量自变量因变量因变量加入斐林试剂，水浴加热加入斐林试剂，水浴加热2020年10月2日18pH对酶活性的影响 1 2 3 唾在在一定范围一定范围内，随着温度的升高，酶的活内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；性逐渐增强；达到最适温度时，酶达到最适温度时，酶的活性最高；的活性最高；超过最适温度时，随超过最适温度时，随着温度的继续升高，着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。酶的活性逐渐下降。酶活性受温度酶活性受温度影响示意图影响示意图温度过高温度过高会使酶的空会使酶的空间结构遭到破坏，使间结构遭到破坏，使酶永久失活酶永久失活v/mmolT2020年10月2日19在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适温度在一定范围内，随着在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性的升高，酶的活性逐渐增强；逐渐增强；达到最适达到最适pH时，酶时，酶的活性最高；的活性最高；超过最适超过最适pH时，随时，随着着pH的继续升高，的继续升高，酶的活性逐渐下降。酶的活性逐渐下降。过酸、过碱过酸、过碱会使酶的会使酶的空间结构遭到破坏，空间结构遭到破坏，使使酶永久失活酶永久失活酶活性受酶活性受pH影响示意图影响示意图2020年10月2日20在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适pH酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩2020年10月2日21酶为生活添姿彩2020年10月2日21酶在细胞代谢酶在细胞代谢中的作用中的作用酶的本质酶的本质酶的特性酶的特性活细胞产生的具有催化作用的活细胞产生的具有催化作用的有机物有机物，其中绝大多数酶是蛋，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是白质，少数酶是RNARNA。降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能高效性高效性专一性专一性作用条件温和作用条件温和2020年10月2日22本节小结酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的特性活细胞产生的具有演讲完毕，谢谢观看！Thank you for reading!In order to facilitate learning and use,the content of this document can be modified,adjusted and printed at will after downloading.Welcome to download!汇报人：XXX汇报日期：20XX年10月10日23演讲完毕，谢谢观看！Thank you for readin