降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第五章細(xì)胞能量供給和利用第1頁(yè)細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)基礎(chǔ)。細(xì)胞代謝——細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。第2頁(yè)酶第1節(jié)第3頁(yè)第4頁(yè)斯帕蘭札尼試驗(yàn)？——純物理過(guò)程——化學(xué)物質(zhì)起作用消化？第5頁(yè)問(wèn)題探討排除物理性消化2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？是胃內(nèi)化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。3、胃內(nèi)起催化消化作用物質(zhì)主要是什么？1、為何將肉塊放入金屬籠內(nèi)？能否改為密封金屬盒？第6頁(yè)酶在細(xì)胞代謝中起到什么作用？酶作用原理是怎樣？和無(wú)機(jī)催化劑相比有什么不一樣？第7頁(yè)2H2O2

→

2H2O+O22H2O2

→

2H2O+O22H2O2

→

2H2O+O2Fe3+過(guò)氧化氫酶2H2O2

→

2H2O+O2第8頁(yè)比較過(guò)氧化氫在不一樣條件下分解快慢第9頁(yè)試驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不一樣條件下分解目：原理：實(shí)驗(yàn)步驟：檢驗(yàn)方法？觀察氣泡多少以及用帶火星衛(wèi)生香第10頁(yè)1、為何要選取新鮮肝臟？2、為何要將肝臟制成研磨液？想一想將肝臟細(xì)胞中過(guò)氧化氫酶釋放出來(lái)第11頁(yè)試管號(hào)3%H2O2溶液反應(yīng)條件試驗(yàn)現(xiàn)象

12mL自然條件下22mL90℃左右水浴加熱32mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴42mL滴加20%肝臟研磨液2滴極少較少較多發(fā)亮很多燃燒猛烈不復(fù)燃?xì)馀荻嗌傩l(wèi)生香燃燒度結(jié)論：過(guò)氧化氫在不一樣條件下分解速率不一樣過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶作用下分解速率最快不復(fù)燃第12頁(yè)變量自變量：試驗(yàn)中

變量。因變量：隨

而改變變量。無(wú)關(guān)變量：除自變量外，試驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些

，對(duì)

造成影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)基本標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)照性標(biāo)準(zhǔn)；單一變量標(biāo)準(zhǔn)；

等量性標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)照試驗(yàn)：除了一個(gè)原因以外，其余原因都保持不變?cè)囼?yàn)叫做對(duì)照試驗(yàn)。對(duì)照試驗(yàn)普通要設(shè)置對(duì)照組與試驗(yàn)組。

人為控制改變自變量試驗(yàn)結(jié)果可變?cè)虻?3頁(yè)試管號(hào)3%H2O2溶液反應(yīng)條件試驗(yàn)現(xiàn)象

12mL自然條件下22mL90℃左右水浴加熱32mL滴加3.5%FeCl3溶液2滴42mL滴加20%肝臟研磨液2滴極少較少較多發(fā)亮很多燃燒猛烈不復(fù)燃?xì)馀荻嗌傩l(wèi)生香燃燒度不復(fù)燃自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組試驗(yàn)組第14頁(yè)1）與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？2號(hào)試管，加熱能促進(jìn)H2O2分解,提升反應(yīng)速率；2）3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明了什么？FeCl3中Fe3+和新鮮肝臟中過(guò)氧化氫酶都能加緊過(guò)氧化氫分解速率，3）3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，4號(hào)試管中反應(yīng)速率快,這說(shuō)明了什么？過(guò)氧化氫酶比Fe3+

催化效率高得多試一試對(duì)現(xiàn)象分析第15頁(yè)問(wèn)題質(zhì)疑：？1、與1號(hào)試管相比，為何2號(hào)試管加熱后過(guò)氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加緊本質(zhì)：使過(guò)氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p易分解活躍狀態(tài)。

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩p易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)活躍狀態(tài)所需要能量稱為活化能第16頁(yè)

FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液過(guò)氧化氫酶都能加緊過(guò)氧化氫分解，原因與2號(hào)試管相同嗎？第17頁(yè)表在20℃測(cè)得過(guò)氧化氫分解所需活化能條件活化能/kJ·mol-1沒(méi)有催化劑催化

用Fe3+催化

用過(guò)氧化氫酶催化75

43

29催化劑加緊反應(yīng)原理：降低了化學(xué)反應(yīng)活化能第18頁(yè)與無(wú)機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能作用更顯著，因而催化效率更高。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%肝臟研磨液

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%FeCl3溶液

過(guò)氧化氫酶Fe3+所含酶相對(duì)數(shù)量：1Fe3+相對(duì)數(shù)量：25萬(wàn)4號(hào)試管加新鮮肝臟研磨液4號(hào)管加FeCl3溶液氣泡：大量氣泡：較多衛(wèi)生香：猛烈衛(wèi)生香：不猛烈第19頁(yè)第20頁(yè)能量反應(yīng)過(guò)程酶使活化能降低沒(méi)有酶催化有酶催化第21頁(yè)2、現(xiàn)象解釋：第22頁(yè)各條件使反應(yīng)加緊本質(zhì)：加熱：

Fe3+：酶：提升分子能量降低化學(xué)反應(yīng)活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)活化能第23頁(yè)

二、酶本質(zhì)閱讀教材P81－82,“關(guān)于酶本質(zhì)探索”思索：巴斯德、李畢希、畢希納、薩姆納、切赫和奧特曼觀點(diǎn)各是什么？第24頁(yè)酶

起源

功效化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞催化降低化學(xué)反應(yīng)活化能大部分是蛋白質(zhì)，少部分是RNA酶定義：

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA也含有催化功效。第25頁(yè)1、酶主要在哪里合成？2、酶合成原料？3、怎樣驗(yàn)證酶化學(xué)本質(zhì)？第26頁(yè)第27頁(yè)說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+催化效率高得多。

比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+催化效率為何4號(hào)試管反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？3443少許肝臟研磨液二酶特征第28頁(yè)酶含有高效性原因：更大程度降低化學(xué)反應(yīng)活化能。酶催化效率普通是無(wú)機(jī)催化劑107～1013倍。酶高效性確保了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行、能量供給穩(wěn)定。酶含有高效性意義：上述試驗(yàn)說(shuō)明了：(一)酶含有高效性第29頁(yè)表達(dá)酶高效性曲線

（1）酶可加緊化學(xué)反應(yīng)速率（2）酶只能縮短到達(dá)化學(xué)反應(yīng)平衡所需時(shí)間,不改改變學(xué)反應(yīng)平衡點(diǎn)。（3）酶只能催化已存在化學(xué)反應(yīng)。第30頁(yè)

無(wú)機(jī)催化劑既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪、淀粉水解。

口腔里有唾液淀粉酶，可塞進(jìn)牙縫里肉絲兩天后還沒(méi)被消化。

由上述資料大膽提出問(wèn)題，作出你假設(shè)。酶含有專一性第31頁(yè)材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶、蔗糖酶、試管等材料工具第32頁(yè)試驗(yàn)原理：

淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色沉淀。探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解作用第33頁(yè)淀粉溶液蔗糖溶液試驗(yàn)步驟一二三試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論分別加入淀粉酶2滴，振蕩，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液無(wú)改變磚紅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對(duì)淀粉和蔗糖水解作用第34頁(yè)試驗(yàn)步驟一二1號(hào)加入

淀粉酶2號(hào)加入蔗糖酶三碘液碘液試驗(yàn)現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)結(jié)論1、2號(hào)試管中分別加入2mL淀粉溶液（兩試管中PH和溫度正常且相同）淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化淀粉水解探究淀粉酶和蛋白酶對(duì)淀粉水解作用第35頁(yè)

每一個(gè)酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。意義：使細(xì)胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進(jìn)行(二)酶含有專一性一個(gè)或一類第36頁(yè)酶專一性機(jī)制：酶-底物結(jié)合形成酶-底物復(fù)合物（二）酶含有專一性第37頁(yè)酶A未加酶（酶B）2、表達(dá)酶含有專一性曲線底物A濃度反應(yīng)速率第38頁(yè)驗(yàn)證酶專一性方案1、用同一個(gè)酶催化兩種不一樣物質(zhì)2、用兩種不一樣酶催化同一個(gè)物質(zhì)第39頁(yè)加酶洗衣粉包裝袋上，往往注明洗衣粉使用溫度范圍觀察現(xiàn)象提出問(wèn)題作出假設(shè)設(shè)計(jì)試驗(yàn)（依據(jù)所給材料用具）第40頁(yè)1、選擇淀粉酶還是H2O2酶作為試驗(yàn)材料？三組，高溫，低溫和常溫！2、我要設(shè)計(jì)幾組試驗(yàn)？選擇幾個(gè)溫度？淀粉酶。因?yàn)镠2O2受溫度影響也會(huì)分解3、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣判定試劑？碘液，看是否變藍(lán)及藍(lán)色深淺來(lái)判斷酶活性問(wèn)題聚焦探究溫度對(duì)酶活性影響第41頁(yè)序號(hào)項(xiàng)目試管1231淀粉酶1ml1ml1ml2α－淀粉溶液1ml2ml1ml3溫度60℃沸水冰水4碘液1－2滴1－2滴1－2滴5試驗(yàn)現(xiàn)象以上設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)錯(cuò)誤:

一是加入可溶性淀粉溶液沒(méi)有遵照等量標(biāo)準(zhǔn);

二是試劑加入次序錯(cuò)誤2、3步應(yīng)交換。以上設(shè)計(jì)是否有錯(cuò)誤？第42頁(yè)1號(hào)試管試驗(yàn)組試驗(yàn)步驟一二三四試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入2ml淀粉溶液，振蕩，反應(yīng)5min試管各加入2滴淀粉酶藍(lán)色保持0℃冰水中約5min加熱至100℃，

約5min加熱至60℃，約5min各加入兩滴碘液振蕩無(wú)顯著現(xiàn)象溫度會(huì)影響酶活性在60℃溫度下酶活性最高藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性影響第43頁(yè)t/℃υ/mmol.s-1最適溫度酶活性受溫度影響示意圖溫度低于最適溫度時(shí)：酶活性伴隨溫度升高而上升溫度高于最適溫度時(shí)：酶活性伴隨溫度升高而下降最適溫度時(shí)：酶活性最高每種酶都有自己最適溫度第44頁(yè)t/℃υ/mmol.s-1最適溫度酶活性受溫度影響示意圖動(dòng)物：35---40攝氏度植物40--50攝氏度細(xì)菌、真菌差異較大低溫和高溫都能抑制酶活性，高溫使酶失活，因?yàn)槠茐牧嗣缚臻g結(jié)構(gòu)使其變性。但低溫不會(huì)破壞酶分子結(jié)構(gòu)，酶活性在適宜溫度下能夠恢復(fù)。（低溫保留）變性失活第45頁(yè)試驗(yàn)：探究溫度對(duì)酶活性影響試驗(yàn)一系列溫度梯度分別處理淀粉和淀粉酶溶液，淀粉和對(duì)應(yīng)溫度淀粉酶溶液混合一段時(shí)間，其它原因一致，滴加碘液，檢測(cè)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色深淺，即到達(dá)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。操縱自變量，控制無(wú)關(guān)變量。檢測(cè)因變量，表示試驗(yàn)結(jié)果。第46頁(yè)探究pH對(duì)酶活性影響

步驟試驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管31注入等量過(guò)氧化氫酶溶液2滴2滴2滴2注入不一樣pH溶液1mL蒸餾水1mL鹽酸1mLNaOH3注入等量H2O2溶液2mL2mL2mL4觀察現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生無(wú)氣泡產(chǎn)生結(jié)論：pH會(huì)影響酶活性，中性條件下酶活性最高。注意：試驗(yàn)程序中2、3步一定不能顛倒第47頁(yè)pH低于最適pH時(shí)酶活性伴隨pH升高而上升pH高于最適pH時(shí)酶活性伴隨pH升高而下降最適pH時(shí)：酶活性最高動(dòng)物:6.5~8.0例外，胃蛋白酶最適pH:1.5植物:4.5~6.5。變性失活變性失活第48頁(yè)試驗(yàn)探究PH值對(duì)酶活性影響試驗(yàn)試驗(yàn)思緒一系列PH梯度溶液分別處理H2O2酶，用不一樣PH值處理H2O2酶催化H2O2分解，其它原因一致，觀察氣泡產(chǎn)生量及衛(wèi)生香助燃情況，即到達(dá)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。操縱自變量，控制無(wú)關(guān)變量。檢測(cè)因變量，表示試驗(yàn)結(jié)果。第49頁(yè)

1、在溫度對(duì)酶活性影響試驗(yàn)中，為何要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自溫度？

預(yù)防在控制溫度之前淀粉酶已將淀粉水解，從而失去對(duì)照作用，影響試驗(yàn)效果。問(wèn)題討論

2、pH對(duì)酶活性影響試驗(yàn)中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸餾水、氫氧化鈉、鹽酸？為何？

不能，這么可能在改變?nèi)芤簆H之前淀粉酶已將淀粉水解，從而影響試驗(yàn)效果。第50頁(yè)酶活性受溫度影響示意圖最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受pH值影響示意圖（三）酶作用條件很溫和抑制失活失活失活第51頁(yè)影響酶促反應(yīng)速率原因？？？第52頁(yè)1.溫度、pH第53頁(yè)2.酶濃度

在底物充分、其它條件適宜且固定條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正相關(guān)。

第54頁(yè)3.底物濃度

酶量一定條件下，在一定范圍內(nèi)伴隨底物濃度增加，反應(yīng)速率也增加，但到達(dá)一定濃度后不再增加，原因是受到酶數(shù)量限制。第55頁(yè)4.生成物濃度

在生成物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間能較長(zhǎng)時(shí)間保持不變，在生成物濃度較高時(shí)，反應(yīng)速率隨顯著下降底物（生成物）濃度反應(yīng)速率第56頁(yè)5.酶激活劑和抑制劑酶活性常受到一些物質(zhì)影響，有些物質(zhì)能增加酶活性，稱為酶激活劑；另一些物質(zhì)則降低酶活性，稱為抑制劑。

極少許激活劑或抑制劑就會(huì)影響酶活性，而且常含有特異性（值得注意是激活劑和抑制劑不是絕正確，有些物質(zhì)在低濃度時(shí)為某種酶激活劑，而在高濃度時(shí)則成為該酶抑制劑，NaCl是唾液淀粉酶激活劑，但NaCl濃度到1/3飽和度時(shí)就可抑制唾液淀粉酶活性）。第57頁(yè)第58頁(yè)第59頁(yè)第60頁(yè)第61頁(yè)1.以下關(guān)于酶敘述中，正確是（）A.人體中酶活性受溫度、pH影響，并只能在人體內(nèi)環(huán)境中起作用B.酶形成都要經(jīng)過(guò)核糖體合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工等幾個(gè)階段C.與光合作用相關(guān)酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中D.酶均是由腺細(xì)胞合成,含有高效性、專一性

例題精選第62頁(yè)2、（遼寧、寧夏卷）下列圖表示酶活性與溫度關(guān)系。以下敘述正確是A．當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性下降B．當(dāng)反應(yīng)溫度由t1調(diào)到最適溫度時(shí)，酶活性上升C．酶活性在t2時(shí)比t1高，故t2時(shí)更適合酶保留D．酶活性在t1時(shí)比t2低，表明t1時(shí)酶空間結(jié)構(gòu)破壞更嚴(yán)重

例題精選第63頁(yè)3、下列圖表示在不一樣條件下，酶促反應(yīng)速率改變曲線，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤是（）酶促反應(yīng)速率可用底物消失所需時(shí)間（或產(chǎn)物生成速率）來(lái)表示B.Ⅱ和Ⅰ相比較，酶促反應(yīng)速率不一樣，這是因?yàn)樗鼈兠笣舛群蜏囟炔灰粯覥.AB段影響酶促反應(yīng)速率主要限制因子是底物濃度D.若想探究不一樣溫度對(duì)酶活性影響，最少應(yīng)設(shè)計(jì)3種不一樣溫度

例題精選第64頁(yè)4.下列圖中曲線是用過(guò)氧化氫作試驗(yàn)材料，依據(jù)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果繪制。其中能說(shuō)明酶含有高效性是（考點(diǎn)：影響酶活性外界原因）通常試驗(yàn)驗(yàn)證某種原因作用時(shí)普通要遵照單一變量標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)。第65頁(yè)酶與疾病人體內(nèi)許多酶能促進(jìn)體內(nèi)代謝活動(dòng)順利進(jìn)行。假如遺傳原因或環(huán)境原因影響了酶合成或活性，就會(huì)引發(fā)疾病；甚至危及生命。許多遺傳病發(fā)生與酶缺點(diǎn)相關(guān)。比如：白化病黑色素合成酶，苯丙酮尿癥苯丙氨酸羥化酶，造成苯丙氨酸代謝異常，產(chǎn)生對(duì)大腦有損害苯丙酮酸，病人表現(xiàn)智力障礙。缺乏缺乏第66頁(yè)1、大多數(shù)酶在水解過(guò)程中，通常能得到多肽，最終能得到氨基酸，這說(shuō)明（）

A.大多數(shù)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生B.大多數(shù)酶是生物催化劑C.大多數(shù)酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D.大多數(shù)酶基本組成單位是多肽2、酶基本組成單位是（）

A.氨基酸