高中生物必修一第五章 5.1酶

1、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(wèn)題探討排除物理消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，體外是否能將肉分解。胃內(nèi)起消化作用的物質(zhì)主要是什么？

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

2酶的特性1

酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì)什么叫細(xì)胞代謝？葉綠體：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶線粒體:

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶核糖體：

氨基酸

多肽酶縮合脫水細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱細(xì)胞代謝實(shí)驗(yàn)原理（1）新鮮豬肝或蘿卜等活細(xì)胞中均含有過(guò)氧化氫酶，F(xiàn)eCl3是一種無(wú)機(jī)催化劑，他們都可以催化過(guò)氧化氫分解成水和氧.分別用一定數(shù)量的過(guò)氧化氫酶和FeCl3催化過(guò)氧化氫分解成水和氧，可以比較兩者催化效率。（2）經(jīng)計(jì)算，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液相比，每滴氯化鐵溶液中的FeCl3分子數(shù)，大約是每滴研磨液中過(guò)氧化氫酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍。實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解試管編號(hào)1234每支試管加過(guò)氧化氫溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液不處理結(jié)果第二步第一步2ml實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)試管編號(hào)1234第一步第二步2-3min后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管上方，觀察衛(wèi)生香燃燒情況。每支試管加2ml過(guò)氧化氫溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液常溫2-3min分鐘后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放在液面的上方檢驗(yàn)方法結(jié)果預(yù)測(cè)步驟試管編號(hào)說(shuō)明1234一二

觀察結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%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(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生帶火星的衛(wèi)生香對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)步驟：2滴清水2滴清水1.常溫2.加熱

3.FeCl3

4.加肝液變量：自變量：因變量：無(wú)關(guān)變量：對(duì)照試驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的量實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為改變的量隨著自變量變化而變化的量除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成影響的其它的可變因素除了一個(gè)因素以外，其它因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)，對(duì)照試驗(yàn)就需設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。（1）比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解步驟試管編號(hào)說(shuō)明1234

一

H2O2濃度

劑量二

劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水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)燃反應(yīng)條件單一變量原則對(duì)照性原則自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，既要有對(duì)照組，也要有實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，除了自變量外，其它量都相同1）與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？2號(hào)試管，加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(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中的Fe3+

和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率，3）3號(hào)試管和4號(hào)試管相比，4號(hào)試管中的反應(yīng)速率快,這說(shuō)明了什么？過(guò)氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多，試一試對(duì)現(xiàn)象的分析判斷下列說(shuō)法的對(duì)錯(cuò)：1必須用新鮮肝臟做實(shí)驗(yàn)材料。2實(shí)驗(yàn)使用肝臟的研磨液,使酶從細(xì)胞中出來(lái)，有利于加速過(guò)氧化氫的分解。3不能共用一個(gè)試管吸取肝臟研磨液和氯化鐵溶液。4過(guò)氧化氫有腐蝕性，使用時(shí)不要讓其接觸皮膚。5觀察產(chǎn)生氧氣多少的途徑：

A、觀察產(chǎn)生氣泡的數(shù)目的多少。

B、用無(wú)火焰的衛(wèi)生香來(lái)鑒定，氧氣多會(huì)使無(wú)火焰的衛(wèi)生香復(fù)燃。問(wèn)題質(zhì)疑：？1、與1號(hào)試管相比，為什么2號(hào)試管加熱后過(guò)氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使過(guò)氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。

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)所需要的能量稱為活化能酶的作用機(jī)理降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能

FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解，原因與2號(hào)試管的相同嗎？與無(wú)機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液

過(guò)氧化氫酶

Fe3+所含酶相對(duì)數(shù)量：1Fe3+的相對(duì)數(shù)量：25萬(wàn)3號(hào)試管加FeCl3溶液4號(hào)管加新鮮肝臟研磨液氣泡：較多氣泡：大量衛(wèi)生香：不猛烈衛(wèi)生香：猛烈能量反應(yīng)過(guò)程沒(méi)有酶催化有酶的催化有Fe+的催化各條件使反應(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)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能作用：

原理：（二）酶在細(xì)胞代謝中的作用催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能閱讀教材P81－82,“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”思考：巴斯德以前、巴斯德、李畢希、畢希納、薩姆納、切赫和奧特曼的觀點(diǎn)各是什么？2.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)巴斯德在顯微鏡下觀察到酵母細(xì)胞,他的觀點(diǎn)哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的?李比希的觀點(diǎn)呢?

巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是他認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母菌細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。畢希納實(shí)驗(yàn)示意圖,畢希納從中發(fā)現(xiàn)什么？為什么當(dāng)時(shí)只能推測(cè)酶是蛋白質(zhì),而不能證明酶是蛋白質(zhì)?酶的本質(zhì)

酵母細(xì)胞中的提取液能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起作用，催化葡萄糖發(fā)酵成酒精，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。他將提取液中的這種物質(zhì)稱為釀酶酶的本質(zhì)薩姆納研究成果是什么？

從刀豆種子中提取得到脲酶，這種酶能催化尿素分解成氨和CO2，并證明脲酶是蛋白質(zhì)20世紀(jì)80年代切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)了什么？

發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能酶的本質(zhì)請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義.酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生具有催化作用的有機(jī)物來(lái)源：酶在活細(xì)胞中產(chǎn)生，但可以在細(xì)胞內(nèi)，也可以在細(xì)胞外甚至在體外起作用功能：化學(xué)本質(zhì)：凡是活細(xì)胞都能合成酶催化功能大多為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納VS其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)

死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA五、酶及其本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程1下列有關(guān)酶的敘述，錯(cuò)誤的是()①是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)③活細(xì)胞均能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA⑥酶在代謝中有許多功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶都是生物催化劑⑨酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在生物體內(nèi)發(fā)揮作用1、2、4、6、7、92能水解脂肪酶的酶是（）A淀粉酶B蛋白酶C脂肪酶D肽酶B3能夠促使蛋白酶水解的酶是()A．淀粉酶B．蛋白酶C．脂肪酶D．麥芽糖酶B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)活化能的酶二酶的特性1、酶具有高效性酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107－1013

倍3443少量肝臟研磨液Z.x.x.K該實(shí)驗(yàn)的自變量是________________________________催化劑的種類（FeCl3和H2O2酶）請(qǐng)書寫該實(shí)驗(yàn)的步驟:1、酶具有高效性Z.x.x.K1、分組編號(hào)作準(zhǔn)備：取兩支試管，分成兩組，編號(hào)A、B，在A、B試管中各加入2mlH2O2溶液2、自變量處理：在A試管中加入2滴FeCl3溶液，在B試管中加入2滴H2O2酶溶液3、（相同條件下培養(yǎng)）觀察：觀察相同時(shí)間內(nèi)兩支試管的氣泡產(chǎn)生量實(shí)驗(yàn)步驟書寫的三部曲:1、酶具有高效性酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107－1013

倍Z.x.x.K酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行，從而使能量供應(yīng)的穩(wěn)定

酶具有高效性的意義：酶高效性的曲線

酶催化反應(yīng)的機(jī)制（底物-酶結(jié)合或鎖鑰學(xué)說(shuō)）2、酶具有專一性意義：細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的專一性是分不開(kāi)的。

酶專一性的曲線探究酶專一性的實(shí)驗(yàn)

淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的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)，生成磚紅色的沉淀。材料：（根據(jù)需要選擇）淀粉、蔗糖、唾液淀粉酶（最適溫度37℃）、蔗糖酶、新配制的斐林試劑、碘液、水浴鍋、試管若干淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入37℃左右的熱水中，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淀粉溶液藍(lán)色無(wú)變化棕色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)淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液蔗糖酶溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1號(hào)試管加入淀粉酶2滴加入斐林試劑

振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管和2號(hào)試管均中加入2mL淀粉溶液藍(lán)色不產(chǎn)生磚紅色沉淀棕色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)淀粉和蔗糖的水解作用2號(hào)試管加入蔗糖酶2滴試管下半部浸入37℃左右的熱水中，反應(yīng)5min自變量是底物自變量是酶3、酶的作用條件較溫和1）適宜的溫度2）適宜的PH值每種酶都有自己的___________最適溫度1在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)2達(dá)到最適溫度時(shí)，酶的活性最高3超過(guò)最適溫度時(shí)，隨著溫度的升高，酶的活性逐漸下降溫度過(guò)高容易使酶的

遭到破壞而失去

。溫度再變低時(shí)，酶活性_______活性空間結(jié)構(gòu)低溫

酶活性，

空間結(jié)構(gòu)，溫度恢復(fù)適宜時(shí)，酶的活性______只抑制不破壞可恢復(fù)不可恢復(fù)動(dòng)物:35~40oC；植物:40~50oC；微生物最適T差別大有些人工酶：60oCυ/mmol.s-1抑制失活在最適合的pH下，酶的活性_____

最高空間結(jié)構(gòu)在過(guò)酸過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶的______________遭到破壞而失去_________，______恢復(fù)?；钚?在一定范圍內(nèi)，隨著pH的升高，酶的活性逐漸增強(qiáng)；2.超過(guò)最適pH時(shí)，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。不可失活失活動(dòng)物:6.5~8.0例外，胃蛋白酶的最適pH:1.5植物:4.5~6.5。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的過(guò)氧化氫酶溶液碘液、斐林試劑、試管若干、量筒冰水、60℃溫水、沸水探究：探究溫度對(duì)酶活性的影響2、過(guò)氧化氫和H2O2酶溶液、淀粉和淀粉酶，選擇哪一組作實(shí)驗(yàn)材料？3、應(yīng)該選碘液還是斐林試劑來(lái)鑒定實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？不同溫度對(duì)酶活性的影響淀粉和淀粉酶，過(guò)氧化氫在高溫下會(huì)自行分解該實(shí)驗(yàn)本身需要控制溫度，而斐林試劑使用時(shí)要水浴加熱碘液1、根據(jù)材料設(shè)定幾個(gè)溫度？每個(gè)溫度下取幾支試管？3個(gè)溫度，0℃冰水浴、60℃溫水浴、100℃沸水浴每個(gè)溫度下用2支試管溫度對(duì)酶活性的影響組別ABC試管溫度混勻試劑現(xiàn)象變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)1號(hào)1′號(hào)2號(hào)2′號(hào)3號(hào)3′號(hào)淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉溶液淀粉酶溶液2ml