公开课：降低化学反应活化能的酶.ppt

第5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 提出问题 1 酶是怎样被发现的 2 什么是细胞代谢 3 酶在细胞代谢中有什么作用 4 酶的化学本质是什么 贴近生活 2 消化器官 胃起到了什么样的作用 是不是只简单的磨碎食物 1 早晨吃过饭 肚子里的食物会发生怎样的变化 一 问题探讨 讨论一 金属笼子有什么作用呢 讨论二 是什么物质使肉块消失了 讨论三 怎样才能证明你的推测 排除了鸟胃中的物理性消化 胃内的化学物质 收集胃内物质 在体外能否分解肉块 请思考 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称 一 酶的作用和本质 细胞代谢 叶绿体 线粒体 核糖体 是细胞生命活动的基础 小资料 人体细胞内所发生的反应是非常快的 据估计人体内的细胞每分钟发生的反应超过几百万次 人体血液中的红细胞每秒钟要更新200万个 这么多的化学反应能够在常温常压下顺利进行 正是因为细胞内存在着生物催化剂 酶 一 酶在细胞代谢中的作用 实验探究 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验目的 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 实验原理 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 2H2O22H2O O2 高温 Fe3 过氧化氢酶 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 4 氧气的多少可以通过哪些途径观察 新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶 使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶 不能 影响实验的准确性 气泡的数量 带火星木条复燃情况 与1号试管相比 2号试管出现什么不同的现象 这一现象说明什么 90 水浴加热 加热可以促进过氧化氢分解 1 3号试管和4号试管未经加热也有大量的气泡产生 这说明什么 2 3号和4号试管相比 哪支试管反应速率快 说明什么 Fe3 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解 4号 说明过氧化氢酶的催化效率更高 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 FeCl3 鲜肝研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 反应条件 对照组 实验组 1 高温可以加快过氧化氢分解 2 FeCl3能催化过氧化氢分解 3 过氧化氢酶能催化过氧化氢分解 4 过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高 控制变量的科学方法 酶在细胞代谢中的作用 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 各条件使反应加快的本质 加热 Fe3 酶 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 同无机催化相比 酶能更显著地降低化学反应的活化能 因而催化效率更高 活化能 催化剂在化学反应中的作用 酶作用的本质 降低化学反应的活化能 高效性 当皮肤上出现小伤口时 用双氧水消毒时 能观察到什么现象 你能解释这一现象的原因吗 当皮肤上出现小伤口时 常用双氧水消毒 消毒时常能观察到有气泡产生 这是因为人体细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢分解成水和氧气 这气泡就是氧气 资料分析讨论 细胞中的酶很多 它们都是蛋白质吗 二 酶的本质 二 酶的本质 1 资料分析 发酵是纯化学反应 与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 争论 其他科学家 切赫和奥特曼 发酵与死细胞中的物质有关 发酵与活细胞有关 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 少数酶是RNA 2 归纳酶的本质及生理功能 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 核仁 降低化学反应的活化能 生物催化作用 活细胞 酶的定义 酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 绝大多数酶是蛋白质 少数的酶是RNA 来源 作用 化学本质 什么是酶 酶的作用与本质 作用 由酶催化的化学反应 称酶促反应酶对化学反应的催化效率为酶的活性 参与细胞代谢 催化化学反应 三 酶的特性 和无机催化剂相比 酶的催化效率大约是其的107 1013倍 高效性 你在打球或赛跑时 需要大量的能量供应 如果酶的催化效率很低 会发生什么情况呢 资料1 1 无机催化剂酸既能催化蛋白质的水解 也能催化脂肪 淀粉水解 2 蛋白酶只能催化蛋白质水解 但不能催化脂肪 淀粉等的水解 3 口腔里有唾液淀粉酶 可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化 由上述资料大胆的提出问题 作出你的假设 出现砖红色沉淀 无砖红色沉淀 酶的专一性是普遍存在的生物体内有些酶能够催化某些分子结构相近的矿物质 如二肽酶 可以催化任何两种氨基酸组成的二肽水解 所以 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 酶的特性 专一性 酶具有专一性 东方骄子P53酶专一性的图像分析 温度对酶活性的影响 1 能否使用过氧化氢酶催化H2O2分解来探究温度对酶活性的影响 2 1和1 2和2 3和3 为什么要各自在相同的温度下保温5min后再混合 东方骄子P54 特别提醒 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 一般地 动物体内的酶最适温度在35 40 之间 植物体内的酶最适温度在40 50 之间 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大 温度对酶活性的影响 pH对酶活性的影响 1 步骤2和步骤3能否对调 为什么 2 能否用碘液作鉴定试剂 为什么 东方骄子P54 P55 特别提醒 反应溶液pH会对酶的活性有影响 一般地 动物体内的酶最适pH在6 5 8 0之间 植物体内的酶最适温度在4 5 6 5之间 细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大 pH对酶活性的影响 pH对酶活性的影响 酶的作用条件较温和 娇气的酶酶一般在比较温和的条件下催化化学反应的进行 过酸过碱和高温 酶被杀死 低温 酶暂时失活 结论 在最适宜的温度和最适宜的pH下 酶的活性最高 温度和pH偏高或偏低 酶的活性都会明显降低 过酸 过碱和高温 都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性 且不可逆 小结 酶的特性 酶的高效性 酶的专一性 酶需要适宜的条件 每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应 酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍 1 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B 要遵循单因子变量原则C 无关变量要始终相同且适宜D 自变量要始终保持相同2 同无机催化剂相比 酶具有更高的催化效率的原因是 A 能降低反应的活化能B 能供给反应物能量C 改变了反应的途径D 降低反应活化能的作用更显著 课堂巩固 3 关于活化能 下列说法不正确的是 A 是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量B 加热 加压通常能使反应物分子获得足够的活化能C 无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D 酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行 4 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B 种类有差异 数量不同C 种类无差异 数量相同D 种类无差异 数量不同 5 在探究pH对酶活性的影响的实验中 温度和pH分别属于 A 自变量和因变量B 无关变量和因变量C 无关变量和自变量D 因变量和自变量 生黄豆中含有胰蛋白酶抑制物 食用后容易导致恶心 呕吐 腹泻 黄豆应高温久煮 煮熟煮透即可食用 豆浆煮沸后多煮片刻 酶缺失 失活与疾病 某些有机磷农药 如敌百虫 敌敌畏等 能与神经组织中胆碱酯酶的活性中心结合 使酶失去活性 人体也就出现肌肉震颤 瞳孔缩小 心跳减慢等症状 当人体患病时 某些酶的活性会出现异常 再见