降低化學(xué)反應(yīng)活化能-酶(公開(kāi)課)

1、 降低化學(xué)反應(yīng)活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能-酶酶授課人：吳勁松授課人：吳勁松生活中的酶生活中的酶 酶是活細(xì)胞酶是活細(xì)胞（來(lái)源）（來(lái)源）產(chǎn)生的一類產(chǎn)生的一類具有生物催化作用具有生物催化作用（功能）（功能）的有機(jī)的有機(jī)物物（化學(xué)本質(zhì)）。（化學(xué)本質(zhì)）。酶的概念酶的概念: 酶是生物催化劑，與化學(xué)上的催化劑酶是生物催化劑，與化學(xué)上的催化劑催化效率相同嗎？催化效率相同嗎？（2H2O2 2H2O + O2 ）一、酶的高效性一、酶的高效性試管編號(hào)1234H2O2溶液 2ml2ml2ml2ml變量不處理900C中水浴 加FeCl3溶液 加肝臟研磨液氣泡現(xiàn)象帶火星衛(wèi)生香檢驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下的分解 無(wú)

2、 少量 較大量 大量火星變亮 復(fù)燃對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組自變量自變量因變量因變量1.該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？答：酶具有高效性視頻：比較過(guò)氧化氫酶在不同條視頻：比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下的分解件下的分解 2. 如果只用試管4能否證明酶具有高效性？3.兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩試管的溫度也不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？對(duì)照原則:設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),既要有對(duì)照組又要 有實(shí)驗(yàn)組。 單一變量原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同。 等量原則：等量原則：各組加入的試劑要等量各組加入的試劑要等量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則:n在過(guò)氧化氫分解實(shí)驗(yàn)中在過(guò)氧化氫分解實(shí)驗(yàn)中, ,為什么要將為什么要將肝臟研磨，

3、用肝臟研磨液？肝臟研磨，用肝臟研磨液？n推測(cè)：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，推測(cè)：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，催化效率是否會(huì)更高？為什么？催化效率是否會(huì)更高？為什么？活化能活化能n分子從常態(tài)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)所需要的的能量稱為活化能（書(shū)本劃線）（書(shū)本劃線）無(wú)機(jī)催化劑（如溫度、 FeCl3 ）：提高活化分子數(shù)量酶：降低化學(xué)反應(yīng)活化能。二、酶的專一性一種酶只能催化一種或一類化學(xué)一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)。提出問(wèn)題：提出問(wèn)題：小組合作討論如何設(shè)計(jì)實(shí)小組合作討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：淀粉酶具有專驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：淀粉酶具有專一性，只對(duì)淀粉水解一性，只對(duì)淀粉水解（實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、（

4、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與分析）析）淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步步驟驟一一二二三三實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入60左右的熱左右的熱水中，反應(yīng)水中，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約6060水浴水浴2min2min1號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液無(wú)變化無(wú)變化磚紅色沉淀磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究影響酶活性的因素探究影響酶活性的因素

5、 從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要比較溫和的條件，比如淀粉酶在比較溫和的條件，比如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)證明溫度會(huì)影響酶的催能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)證明溫度會(huì)影響酶的催化效率（活性）？化效率（活性）？1 1、選擇淀粉酶還是、選擇淀粉酶還是HH2 2OO2 2酶作為實(shí)驗(yàn)材料？酶作為實(shí)驗(yàn)材料？三組，高溫，低溫和常溫！三組，高溫，低溫和常溫！2 2、我要設(shè)計(jì)幾組實(shí)驗(yàn)？選擇幾個(gè)溫度？、我要設(shè)計(jì)幾組實(shí)驗(yàn)？選擇幾個(gè)溫度？淀粉酶。因?yàn)榈矸勖浮Ｒ驗(yàn)?HH2 2OO2 2受溫度影響也會(huì)分解受溫度影響也會(huì)分解3 3、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什

6、么樣的鑒定試劑？、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？碘液，看是否變藍(lán)碘液，看是否變藍(lán)問(wèn)題聚焦問(wèn)題聚焦序號(hào)項(xiàng)目試管1231淀粉溶液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3溫度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以上設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)錯(cuò)誤:一是加入的可溶性淀粉溶液沒(méi)有遵循等量原則;二是試劑加入的順序錯(cuò)誤2、3步應(yīng)互換。 以上設(shè)計(jì)是否有錯(cuò)誤？1 1號(hào)試管號(hào)試管淀粉溶液淀粉溶液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2 2號(hào)試管號(hào)試管3 3號(hào)試管號(hào)試管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液藍(lán)色藍(lán)色保持保持00冰水中冰

7、水中約約5min5min加熱至加熱至100100，約約5min5min加熱至加熱至6060，約約5min5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩無(wú)明顯現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響 在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的較高的溫度容易使酶的 遭到破壞，蛋白質(zhì)遭到破壞，蛋白質(zhì)變性，而失去變性，而失去 。每種酶都有自己的每種酶都有自己的低低活性活性最適溫度最適溫度空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)動(dòng)物：動(dòng)物：35-4035-40攝氏度攝氏度植物植物 40-50

8、40-50攝氏度攝氏度細(xì)菌、真菌細(xì)菌、真菌 差別較大差別較大 通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以知道，酶在最適溫度下，通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以知道，酶在最適溫度下，活性最高?；钚宰罡?。 那么那么PHPH值不同，對(duì)酶的活性有沒(méi)有影響呢？值不同，對(duì)酶的活性有沒(méi)有影響呢？設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)探究設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)探究pHpH會(huì)影響酶的催化會(huì)影響酶的催化效率（活性）？效率（活性）？1 1號(hào)試管號(hào)試管過(guò)氧化氫過(guò)氧化氫溶液溶液實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2 2號(hào)試管號(hào)試管3 3號(hào)試管號(hào)試管加入過(guò)氧化氫酶加入過(guò)氧化氫酶2 2滴，振蕩滴，振蕩23min23min試管各加入試管各加入2mL2mL過(guò)氧化氫溶液過(guò)氧化氫

9、溶液無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2氣泡數(shù)量氣泡數(shù)量（將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中）（將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中）只有在適合的只有在適合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好多多無(wú)明顯變化無(wú)明顯變化探究探究pHpH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響視頻視頻探究探究pHpH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶在最適合的在最適合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高動(dòng)物體里的酶最適動(dòng)物體里的酶最適PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之間，之間，（但胃蛋白酶為但胃蛋白酶為1.51.5，胰液中的酶為胰液中的酶為8-98-9）植物體里的酶最適植物體里的酶最適PHPH大大多在多在4.5-6.54.5-6.5之間之間過(guò)酸、過(guò)堿的，會(huì)使酶的過(guò)酸、過(guò)堿的，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞遭到破壞, ,蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)變性變性，使酶永久失活。，使酶永久失活。影響酶促反應(yīng)速率的因素：影響酶促反應(yīng)速率的因素：1 1、溫度、溫度3 3、酶的濃度：、酶的濃度：反應(yīng)速率隨反應(yīng)速率隨 酶濃度的升高而加快。酶濃度的升高而加快。4