高中生物 5.1 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt

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第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,人教版必修1,1、這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？為何要將肉放在金屬籠子里？,2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？,3、怎樣才能證明你的推測(cè)？,問題探討,閱讀P81頁, 關(guān)于酶本質(zhì)的探索,1、巴斯德的觀點(diǎn)哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的?李畢希的觀點(diǎn)呢? 2、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？ 3、薩姆納用了9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，你認(rèn)為他成功的主要原因是什么？ 4、請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義。,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān),,,巴斯德,,發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用,,引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,,,畢希納,酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣,,薩姆納,酶是蛋白質(zhì),李比希,,,,,切赫、奧特曼,少數(shù)RNA也具有生物催化功能,總結(jié)酶的定義,,,,細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。,一、酶的作用和本質(zhì),細(xì)胞代謝,葉綠體,線粒體,核糖體,,1、酶在細(xì)胞代謝中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,1、常溫下反應(yīng) 2、加熱 3、Fe3+做催化劑 4、過氧化氫酶,高溫 /Fe3＋ /過氧化氫酶,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。,實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫在高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。,實(shí)驗(yàn),,比較過氧化氫在不同條件下的分解速率,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常溫,90℃,FeCl3,肝臟研磨液,2滴,2滴,不明顯,少量,較多,大量,不復(fù)燃,不復(fù)燃,變亮,復(fù)燃,過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,反應(yīng)條件,H2O2 濃度,劑量,劑量,氣泡產(chǎn)生,衛(wèi)生香燃燒,對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組,實(shí)驗(yàn),1、與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明了什么？ 2、在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？ 3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？ 4、3號(hào)與4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？,討論：,加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率,FeCl3中Fe3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的 速率,酶在細(xì)胞代謝中的作用,分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。,各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)： 加熱： Fe3+： 酶：,提高分子的能量,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,同無機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。,活化能,正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。,？酶的本質(zhì),酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具有催化功能。,酶的本質(zhì),說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。,比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率,為什么4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？,在研究酶性質(zhì)的過程中,科學(xué)家通過整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的107-1013倍。 由上述資料可看出酶具有什么特性？,高效性,二、酶的特性,資料1,酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。 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(duì)其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。,專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。,資料2,口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?,由上述資料可看出酶具有什么特性？,,探究酶的專一性,淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖能與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀,淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑反應(yīng)不能生成磚紅色沉淀,加入2ml淀粉溶液,加入2ml蔗糖溶液,加入淀粉酶2滴，振蕩，放在60℃的左右，反應(yīng)約5min,加斐林試劑→振蕩→水浴加熱煮沸,藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀,無變化,具有專一性,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),1、在不同的溫度下，同一種酶的活性是否會(huì)受到影響？ 2、在不同的pH下，同一種酶其活性是否會(huì)改變？ 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你們的假設(shè),酶有哪些特性？哪些因素會(huì)影響酶的活性？,酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性。,科學(xué)探究步驟,提出問題,,作出假設(shè),,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,分析結(jié)果,,表達(dá)與交流,（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性嗎？）,（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性）,（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果…）,（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）,（分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：……）,（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）,影響酶活性的條件,溫度對(duì)酶活性的影響,冰水中,60℃水浴,沸水浴,放置2min,1ml,1ml,1ml,1滴,1滴,1滴,搖勻混合，放置反應(yīng)5min,變藍(lán),變藍(lán),不變藍(lán),淀粉酶在60 ℃中活性最強(qiáng),pH對(duì)酶活性的影響,蒸餾水1mL,NaOH 1mL,HCL 1mL,2ml,2ml,2ml,2mL,搖勻混合，放置在60℃水浴中反應(yīng)5min,磚紅色沉淀,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(qiáng),2mL,2mL,搖勻混合，沸水浴1min,課本P85頁三段小字內(nèi)容,資料3,由此可看出酶的作用條件有什么特點(diǎn)？,作用條件溫和,酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的最適溫度。,一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間； 植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。,溫度對(duì)酶活性的影響,一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH在6.5－8.0之間； 植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.5－6.5之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。,pH對(duì)酶活性的影響,酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境pH稱為該酶促反應(yīng)的最適pH。,高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？,不同，過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。酶適于在0－4℃保存。,思考,酶的應(yīng)用,課堂鞏固,1、將唾液淀粉酶先放入沸水中2分鐘，再放 在370C的恒溫水浴中，酶的催化效率前后變化是 A、不斷降低 B、先升后降 C、先降后升 D、沒有變化,D,3.人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因時(shí) A.消化道內(nèi)食物尚未消化 B.發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減弱 C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏?D.高溫使酶的活性減弱,2.下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是 A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 B.少數(shù)的酶是RNA C.每種酶都具有高效性，專一性 D.酶都具有消化功能,,,4、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是 A. pH不合適 B.在胃里發(fā)揮了作用，不能再繼續(xù)起作用了 C.被小腸內(nèi)的物質(zhì)包裹起來，不能起作用了 D.小腸內(nèi)沒有蛋白質(zhì)可被消化,,5、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是 A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物 B、化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變 C、酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響 D、一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力,,6、用純唾液和用稀釋10倍的唾液做唾液淀粉酶 的催化實(shí)驗(yàn)，其效果完全相同，這說明酶具有,A、專一性 B、多樣性 C、高效性 D、多變性,7、能水解脂肪酶的酶是 A、淀粉酶 B、蛋白酶 C、脂肪酶 D、麥芽糖酶,C,B,