高中生物必修一降低化学反应活化能的酶课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 细胞的能量供应和利用,第,1,节 降低化学反应活化能的酶,第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶,学习目标,一、细胞代谢的概念,二,、,过氧化氢在不同条件下的分解实验,三,、,酶催化作用的原理,四,、,酶及其本质的发现过程,五、酶的特性,学习目标一、细胞代谢的概念,酶为生活添姿彩,溶菌酶含片,酶为生活添姿彩溶菌酶含片,我,饿！,我,要,吃,吃,吃,我饿！我要吃吃吃,问题探讨,这个实验要解决什么问题？,是什么物质使肉块消失了？,怎样才能证明你的推测？,斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用,问题探讨 这个实验要解决什么问题？斯帕兰札尼在研究鹰的,定义：,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,。,一、细胞代谢,意义：是细胞生命活动的基础。,定义：一、细胞代谢意义：是细胞生命活动的基础。,一般化学反应的条件,（,1,）高温,（,2,）高压,（,3,）强酸,（,4,）强碱,（,5,）,催化剂,细胞内外的环境,是很温和的,(1),常温,(2),常压,(3),水溶液环境,(4)pH,接近中性,在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂,酶,一般化学反应的条件（1）高温细胞内外的环境在这种环境状态下,1,、实验：,比较过氧化氢在不同条件下的分解,二、酶在细胞代谢中的作用,过氧化氢（,H,2,O,2,）：,细胞在代谢过程中会产生过氧化氢，,它对细胞有一定的毒害作用。,在某些特定的条件下，过氧化氢极易发生分解，,H,2,O,2,H,2,O,+,O,2,1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解二、酶在细胞代谢中的,2 H,2,O,2,2,H,2,O +O,2,高温/Fe,3,/过氧化氢酶,通过比较过氧化氢在,不同条件,下分解的快慢，了解酶的作用和意义。,过氧化氢在,高温,或,铁离子,或,过氧化氢酶,的作用下都可分解成水和氧气。,实验,实验目的：,实验原理：,2 H2O2 2 H2O +,步骤,试管编号,说明,1,2,3,4,一,二,结果,结论,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl,3,肝脏研磨液,2,滴,少量,大量,迅速 复燃,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,反应条件,H,2,O,2,浓度,剂量,剂量,气泡产生,卫生香 燃烧,不明显,较多,复燃 不明显,2,滴,加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率,Fe,3+,和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率,细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。,自变量,因变量,无关变量,变量,对照实验,实验组,对照组,设计实验原则：,对照原则,控制单一变量原则,步骤试管编号说明1234一二 结果结论比较过,1,做这个实验时，为什么要选用新鲜的肝脏？,2,为什么要将肝脏制成研磨液？,3,滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？,肝脏如果不新鲜，肝脏细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解。,加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。,不能，否则滴入的氯化铁溶液中因含有少量的肝脏研磨液而影响实验结果的准确性。,实验讨论：,1做这个实验时，为什么要选用新鲜的肝脏？2为什么,结论：,酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的10,7,10,13,倍。因此，酶具有,高效性,思考：,为何酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？,结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为,活化能,。,酶为什么能催化生物化学反应？,H,2,O,2,(,常态,),H,2,O,2,(,活跃状态,),能量,活化能,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化,为什么酶能使过氧化氢分解加快呢？,活化能,活化能越大，反应就越不容易进行。,为什么酶能使过氧化氢分解加快呢？活化能活化能越大，反应就越不,酶的作用及原理,酶的作用及原理,正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在,温和,条件下,快速,进行。,从动画中我们可以看出，,各条件使反应加快的本质：,加热：,Fe,3+,：,酶：,提高分子的能量,降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。,正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。从动,三、酶的本质,毕希纳：,萨姆纳：,切赫和奥特曼：,巴斯德之前：,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,李比希,发酵与活细胞有关，,是整个细胞而不是细,胞中的物质在起作用,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起作用,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞裂解后,继续起催化作用。就像在活酵母细胞中一样,提取脲酶并确定其为蛋白质,少数,RNA,也是酶,三、酶的本质毕希纳：萨姆纳：切赫和奥特曼：巴斯德之前：发酵是,绝大多数为蛋白质,少数为,RNA,来源,功能,化学成分,催化作用,活细胞,酶的本质,绝大多数为蛋白质来源功能化学成分催化作用活细胞酶的本质,酶的特性,酶的特性,酶的催化效率是无机催化剂的,10,7,10,13,倍,3,4,4,3,少量肝脏,研磨液,酶的特性之一：高效性,3443少量肝脏酶的特性之一：高效性,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？,麦芽糖、葡萄糖、果糖为还原性糖,酶的特性之二：专一性,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 现在给你淀粉酶溶液，要,1号试管,2,号试管,实验步骤,一,二,三,实验现象,结论,加入,淀粉酶,2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min,加入2mL,蔗糖,溶液,加入斐林试剂,振荡,约60水浴2min,加入2mL,淀粉,溶液,无变化,砖红色沉淀,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,1号试管2号试管一二三实验现象结论加入淀粉酶2滴，振荡，试管,酶的专一性是普遍存在的,准确地说，酶的专一性是指,一种酶,只能催化,一种化合物,或,一类化合物,的化学反应。,高中生物必修一降低化学反应活化能的酶课件,一、科学探究的程序,设计实验,提出问题,作出假设,进行实验,分析结果得出结论,其中,实验,是,实施探究,的,重要方式,。,表达交流,一、科学探究的程序设计实验提出问题作出假设进行实验分析结果得,二、实验步骤的设计,配置无关变量；,科学性原则,一、实验设计遵循原则：,二、实验步骤设计的内容：,简便可行性原则,设计对照原则,单一变量原则,可重复性原则,设定,自变量，设置好实验组和对照组；,检测因变量，观察记录实验结果。,分组编号,配置无关变量；,设定自变量，设置好实验组和对照组；,检测因变量，观察记录实验结果。,二、实验步骤的设计配置无关变量；科学性原则一、实验设计遵,（,1,）探究温度对淀粉酶活性的影响,1号试管,淀粉溶液,实验步骤,一,二,三,四,实验现象,结论,2号试管,3号试管,分别加入以恒温至,60、0、100的,淀粉酶2滴，振荡,试管各加入2mL淀粉溶液,分别水浴加热至,60、0、100,蓝色,保持0冰水中反应约5min,加热至100，反应约5min,加热至60，,反应约5min,各加入两滴碘液,振荡,无明显现象,只有在一定温度下酶的催化效率最好,蓝色,（1）探究温度对淀粉酶活性的影响1号试管淀粉溶液一二三四实验,酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的,最适温度,0,最适温度,t/,/mmol.s,-1,酶活性受温度影响示意图,温度对酶活性的影响,在最适温度的两侧，反应速率都比较,较高的温度容易使酶 遭到破坏而失去 。,低,空间结构,活性,酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度0最适温,坐标图,坐标图,1号试管,过氧化氢溶液,实验步骤,一,二,三,实验现象,结论,2号试管,3号试管,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,pH7,pH=12,pH2,各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后将点燃的卫生香分别放入试管中,在最适合的pH下酶的催化效率最好,复燃,无明显变化,（2）探究pH对过氧化氢酶活性的影响,1号试管过氧化氢溶液一二三实验现象结论2号试管3号试管试管各,/mmol.s,-1,最适pH,0,pH,酶活性受pH影响示意图,pH对酶活性的影响,在最适合的pH下，,酶的活性,在过酸过碱的条件下，,都会使酶的,遭到破坏而失去,。,最高,空间结构,活性,酶促反应速率最快时的环境,pH,称为该酶促反应的,最适,pH,/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图p,坐标图,最适,PH,=8,坐标图最适PH=8,酶的名称,最适PH,过氧化氢酶（肝）,6.8,唾液淀粉酶,6.8,脂肪酶,8.3,胰蛋白酶,8.09.0,胃蛋白酶,1.52.2,pH对酶活性的影响,酶的名称最适PH过氧化氢酶（肝）6.8唾液淀粉酶 6.8脂肪,高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？,不同，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；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？,酶促反应一般是在常温、常压、适宜的,PH,等,温和,条件下进行。,酶的特性之三：作用条件温和,除温度、,PH,外，酶促反应还与,_,有关,酶的浓度、底物浓度、产物浓度,坐标图？,酶促反应一般是在常温、常压、适宜的PH等温和条件下进行。酶的,影响酶促反应速率的其它因素：,酶的浓度：,反应速率随,酶浓度的升高而加快。,底物浓度：,在一定浓度,范围内，反应速率随浓,度的升高而加快，但达,到一定浓度，反应速率,不再变化,酶促反应速率,酶的浓度,酶促反应速率,底物浓度,酶量一定,影响酶促反应速率的其它因素：酶的浓度：反应速率随 底物浓度：,影响酶促反应的因素常有：,温度,PH值,酶的浓度,底物浓度,抑制剂,激活剂,影响酶促反应的因素常有：,课堂练习：,1.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,（）,B.胃没有排空,C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降,D.吃药使人没有了胃口,2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，,主要原因是（）,A.pH不适合,B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了,C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用,D.小肠中没有蛋白质可被消化,C,A,课堂练习：1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是,3.能够使唾液淀粉酶水解的是（）,A.淀粉酶 B.脂肪酶,C.蛋白酶 D.肽酶,4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（）,A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变,C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响,D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力,C,D,3.能够使唾液淀粉酶水解的是（）CD,5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：,（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的,奶渍和血渍？,（2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？,（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些,衣料？（）,A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝,（4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中,还可以加入什么酶？,B D,脂肪酶,5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：B D脂肪,