高中生物 第五章 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2課件 新人教必修1

1、第第1 1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶能的酶1、巴斯德的觀點(diǎn)哪些是正確的、巴斯德的觀點(diǎn)哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的哪些是錯(cuò)誤的?李李比希的觀點(diǎn)呢比希的觀點(diǎn)呢?2、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？3、薩姆納用了、薩姆納用了9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾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？貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，你認(rèn)為他成功的主要原因是什么？巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德巴斯德發(fā)酵與發(fā)酵與活細(xì)胞活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起

2、作用胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些細(xì)胞中的某些物質(zhì)物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用揮作用畢希納畢希納酵母細(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)胞中一樣繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納薩姆納酶是酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)李比希李比希切赫、奧特曼切赫、奧特曼少數(shù)少數(shù)RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能 COCO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O) +OO) +O2 2光能光能 葉綠體（含 酶） C C6 6H H1212O

3、 O6 6+ +6H6H2 2O O+6+6O O2 2 6CO 6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量酶酶 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。的統(tǒng)稱。一、酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì)葉綠體葉綠體線粒體線粒體核糖體核糖體1 1、酶在細(xì)胞代謝中的作用、酶在細(xì)胞代謝中的作用2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2常溫下反應(yīng)常溫下反應(yīng)加熱加熱FeFe3+3+做催化劑做催化劑過氧化氫酶過氧化氫酶4 4、豬肝研磨液（過氧化氫酶）、豬肝研磨液（過氧化氫酶）1 1、加入試管直接觀察、加入試管直接觀

4、察2 2、酒精燈加熱、酒精燈加熱3、滴加、滴加FeCl3溶液溶液高溫高溫 /Fe3 /過氧化氫酶過氧化氫酶實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件不同條件下分解下分解的快慢，了解酶的作用和意義。的快慢，了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫在實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫在高溫高溫或或鐵離子鐵離子或或過氧化氫過氧化氫酶酶的作用下都可分解成水和氧氣。的作用下都可分解成水和氧氣。比較過氧化氫在不同條件下的分解速率比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復(fù)燃不復(fù)燃

5、不復(fù)燃不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣不一樣反應(yīng)條件反應(yīng)條件 2 22 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組自變量自變量因變量因變量1 1、與、與1 1號(hào)試管相比，號(hào)試管相比，2 2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)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？象？這一現(xiàn)象說明了什么？2 2、在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？、在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？3 3、3 3號(hào)和號(hào)和4 4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？這說明什么？4 4、3

6、3號(hào)與號(hào)與4 4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？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？順利進(jìn)行至關(guān)重要？加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解, ,提高反應(yīng)速率提高反應(yīng)速率FeCl3中中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速率酶在細(xì)胞代謝中的作用酶在細(xì)胞代謝中的作用 子從子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的的活躍狀態(tài)活躍狀態(tài)所需要的能量。所需要的能量。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加

7、熱：加熱： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的降低化學(xué)反應(yīng)的活化能活化能同無機(jī)催化相比，酶能同無機(jī)催化相比，酶能更顯著地更顯著地降低化學(xué)降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)的活化能活化能，因而催化效率，因而催化效率更高更高。 正是由于正是由于酶酶的的催化作用催化作用，細(xì)胞代謝才，細(xì)胞代謝才能在能在溫和溫和的條件下快速進(jìn)行。的條件下快速進(jìn)行。？酶的本質(zhì)酶的本質(zhì) 酶是酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物化作用的有機(jī)物，其中絕大多，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也具也具有催化功能。有催化功能。酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液說明

8、過氧化氫酶比說明過氧化氫酶比FeFe3+3+的催化效率高得多。的催化效率高得多。 比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率為什么為什么4 4號(hào)試管的反應(yīng)速率比號(hào)試管的反應(yīng)速率比3 3號(hào)試管快得多？號(hào)試管快得多？ 在研究酶性質(zhì)的過程中在研究酶性質(zhì)的過程中, ,科學(xué)家通過整科學(xué)家通過整理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), ,發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的是無機(jī)催化劑的107-1013倍。倍。 由上述資料可看出酶具有什么特性？由上述資料可看出酶具有什么特性？ 高效性高效性二、酶的特性二、酶的特性 酶既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化酶既能催化蛋白質(zhì)的水解

9、，也能催化脂肪、淀粉水解。脂肪、淀粉水解。 蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能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。尿素分解，對(duì)其他化學(xué)反應(yīng)不起作用。專一性，專一性，一種酶只能催化一種或一類一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)。淀粉溶液淀粉溶液(1(1號(hào)試管號(hào)試管) )蔗糖溶液蔗糖溶液(2(2號(hào)試管號(hào)試管) )實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)結(jié) 論論 探究酶的專一性探究酶的專一性淀粉酶能讓淀粉水解成淀粉酶能讓淀粉水解成還原性糖，還原性糖能還原性糖，還原性糖能與斐

10、林試劑反應(yīng)生成磚與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀紅色沉淀淀粉酶不能讓蔗糖水解，淀粉酶不能讓蔗糖水解，所以與斐林試劑反應(yīng)不所以與斐林試劑反應(yīng)不能生成磚紅色沉淀能生成磚紅色沉淀加入加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液加入加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩，放在滴，振蕩，放在6060左右，反應(yīng)約左右，反應(yīng)約5min5min加斐林試劑加斐林試劑振蕩振蕩水浴加熱水浴加熱藍(lán)色藍(lán)色棕色棕色磚紅色沉淀磚紅色沉淀無變化無變化 酶具有專一性酶具有專一性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、在、在不同的溫度不同的溫度下，同一種酶的活性下，同一種酶的活性是否會(huì)受到影響？是否會(huì)受到影響？2、在、在不同的不同的pH

11、下，同一種酶其活性是下，同一種酶其活性是否會(huì)改變？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)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)的催化效率為酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性酶的活性?？茖W(xué)探究步驟科學(xué)探究步驟提出問題提出問題作出假設(shè)作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果分析結(jié)果表達(dá)與交流表達(dá)與交流（溫度（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性嗎？）會(huì)影響酶的活性嗎？）（溫度（溫度/pH 會(huì)影響酶的活性）會(huì)影響酶的活性）（設(shè)計(jì)方案、預(yù)期結(jié)果（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)）（按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）（分析實(shí)驗(yàn)

12、結(jié)果，得出結(jié)論：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）（總結(jié)，寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并適當(dāng)交流）影響酶活性的條件影響酶活性的條件溫度溫度對(duì)酶活性的影響對(duì)酶活性的影響 1 1 2 2 3 33 3可溶性淀粉可溶性淀粉 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 2mL 溫度溫度 2 2淀粉酶淀粉酶 碘液碘液 顏色顏色 結(jié)論結(jié)論冰水中冰水中60水浴水浴沸水浴沸水浴放置放置2min2min1mL1mL1mL1mL1mL1mL1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴搖勻混合，放置反應(yīng)搖勻混合，放置反應(yīng)5min5min變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)不變藍(lán)淀粉酶在淀粉酶在60 中活性最強(qiáng)中活性最強(qiáng)自變量自變量因變量因變量

13、pH對(duì)酶活性的影響對(duì)酶活性的影響 1 1 2 2 3 3 2 2淀粉酶淀粉酶 1ml1ml 1ml1ml 1ml1ml pHpH3 3可溶性淀粉可溶性淀粉 斐林試劑斐林試劑 顏色顏色 結(jié)論結(jié)論蒸餾水蒸餾水1mLNaOH 1mLHCL 1mL2 2mL2ml2ml2ml2ml2mL2mL搖勻混合，放置在搖勻混合，放置在6060水浴中反應(yīng)水浴中反應(yīng)5min5min磚紅色沉淀磚紅色沉淀無磚紅色沉淀無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)淀粉酶在中性條件中活性最強(qiáng)2mL2mL2mL2mL搖勻混合，沸水浴搖勻混合，沸水浴1min1min溫度對(duì)酶活性的影響溫度對(duì)酶活性的影響 酶促反應(yīng)

14、速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(yīng)的酶促反應(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。最適溫度。0最適溫度最適溫度t/ /mmolmmol. s . s-1 -1酶活性受溫度影響示意圖酶活性受溫度影響示意圖 一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在最適溫度在3535 4040之間；之間； 植物體內(nèi)的酶最適溫度植物體內(nèi)的酶最適溫度在在4040 5050之間；之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。適溫度差別較大。/ /mmolmmol. s . s-1 -1最適最適pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影響示意圖影響示意圖 一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶一般地，動(dòng)物體內(nèi)的

15、酶最適最適pHpH在在6.56.58.08.0之間；之間； 植物體內(nèi)的酶最適溫度植物體內(nèi)的酶最適溫度在在4.54.56.56.5之間；之間； 細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。適溫度差別較大。pH對(duì)酶活性的影響對(duì)酶活性的影響 酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境pH稱為該酶促反應(yīng)的稱為該酶促反應(yīng)的最適最適pH。 高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？活性的影響其本質(zhì)相同嗎？ 不同，不同，過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使過酸、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；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

16、顯下降，但在適宜溫度下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)。酶適于在其活性可以恢復(fù)。酶適于在0 044保存。保存。酶酶的的應(yīng)應(yīng)用用1 1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請(qǐng)回答下面的問題：、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，請(qǐng)回答下面的問題：（1 1）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的）這種洗衣粉為什么能夠很好地除去衣物上的 奶漬和血漬？奶漬和血漬？（2 2）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？）使用這種洗衣粉為什么要用溫水？（3 3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用來洗滌下列哪些 衣料？（衣料？（ ） A.A.化纖化纖 B.B.純毛純毛 C.C.純棉純棉 D

17、.D.真絲真絲（4 4）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中）為了更好地除去衣物上的油漬，在洗衣粉中 還可以加入什么酶？還可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶酶需要適宜的溫度，作用效果才最佳酶需要適宜的溫度，作用效果才最佳蛋白酶能分解蛋白酶能分解奶漬和血漬中的蛋白質(zhì)奶漬和血漬中的蛋白質(zhì)3.3.人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因時(shí)人在發(fā)高燒時(shí)，常常不思飲食，其根本原因時(shí)A.A.消化道內(nèi)食物尚未消化消化道內(nèi)食物尚未消化 B.B.發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減弱發(fā)燒使胃腸蠕動(dòng)減弱C.C.體內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏梵w內(nèi)的食物殘?jiān)懦鍪茏?D.D.高溫使酶的活性減弱高溫使酶的活性減弱2.2.下列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是下

18、列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是A.A.組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸B.B.少數(shù)的酶是少數(shù)的酶是RNARNAC.C.每種酶都具有高效性，專一性每種酶都具有高效性，專一性D.D.酶都具有消化功能酶都具有消化功能4、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原、胃蛋白酶進(jìn)入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是因是 A. pH不合適不合適 B.在胃里發(fā)揮了作用，不能再繼續(xù)起作用了在胃里發(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)可被消化小腸內(nèi)沒有蛋白質(zhì)可被消化5 5、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是A A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物B B、化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變、化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C C、酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響、酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D D、一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力、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、用純唾液和用稀釋10倍的唾液做唾液淀粉酶倍的唾液做唾