降低化學反應活化能的酶

2024/1/191第一節(jié)

降低化學反應活化能的酶2024/1/192學習目標：

1、說明酶在代謝中的作用

2、理解活化能

3、理解酶的催化原理（重點）

4、理解酶的本質5、學會控制變量設計對照實驗（難點）1、這個實驗要解決什么問題？為何要將肉放在金屬籠子里？2、是什么使肉塊消失了？3、怎樣才能證明你的推測？問題探討鳥類的胃中是否只有物理消化，而無化學消化。胃內的化學物質收集胃內的化學物質，看體外是否能將肉分解。排除物理消化的干擾2024/1/195你能想到的細胞中的化學反應有哪些呢？2024/1/196CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶

氨基酸多肽酶縮合脫水一、酶的作用和本質細胞代謝葉綠體線粒體核糖體

細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝細胞代謝場所：細胞內實質：細胞中進行的各種化學反應的統(tǒng)稱功能：細胞代謝是細胞生命活動的基礎2024/1/198在這些細胞代謝中酶有什么作用呢？細胞代謝是細胞生命活動的基礎，但在代謝時會產(chǎn)生一些有害的物質:比如H2O2比較過氧化氫在不同條件下的分解二、酶的作用實驗原理：水浴加熱、

肝臟研磨液中的過氧化氫酶、FeCl3、均可影響過氧化氫的分解速率。觀察氣泡數(shù)目和比較對衛(wèi)生香的助燃程度判斷分解速度。2024/1/1911步驟試管編號

說明1234

一二

結果結論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率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燃不復燃變亮復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應條件自變量因變量無關變量變量

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對照實驗對照組實驗組實驗2024/1/1912實驗結論1號試管與2號試管對照，說明1號試管與3號試管對照，說明1號試管與4號試管對照，說明3號試管與4號試管對照，說明12131434加熱可以加快過氧化氫分解FeCl3能催化H2O2分解過氧化氫酶能催化過H2O2的分解過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高實驗注意事項：新鮮：過氧化氫酶的含量多，活性高。研磨液：增加接觸面積，加速過氧化氫的分解。提醒：滴加肝臟研磨液和氯化鐵溶液時不能共用一個滴管，原因：酶的催化效率高，試管壁上殘留的少量研磨液會影響實驗結果的準確性。實驗過程試管編號12341分鐘后，將點燃的衛(wèi)生香放在液面的上方每支試管加2ml過氧化氫溶液第一步第二步實驗結果空白90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液

和1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？加熱能促進過氧化氫分解在細胞內,能通過加熱來提高反應速率嗎?

不能，溫度過高會造成生物的細胞死亡

3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？

Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解,起催化作用

3號和4號試管相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多討論：實驗結論：

酶（有機催化劑）的催化效率比無機催化劑的催化作用更顯著（高效性）。1對照原則2單一變量原則總結實驗設計的原則：2024/1/1917思考：加熱FeCl3過氧化氫酶都促進了H2O2的分解,那么他們的原理是否一樣呢？讓我們一起來看看反應的過程吧：二、酶在細胞代謝中的作用

分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。各條件使反應加快的本質：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學反應的活化能。同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學反應的活化能，因而催化效率更高?；罨?/p>

正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下快速進行。二、酶的作用abc2024/1/19211．同無機催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是()A．能降低反應的活化能

B．能供給反應物能量C．改變了反應的途徑

D．降低反應活化能的作用更顯著D

當堂達標2024/1/19222、關于活化能，下列說法不正確的是（

）A．是反應物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱、加壓通常能使反應物分子獲得足夠的活化能C．無機催化劑使反應物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應速率D．酶能降低反應物分子發(fā)生反應的活化能而使反應更容易進行C2024/1/19233．酶具有極強催化功能的原因是（）A、增強了反應物之間的接觸面B、降低了反應物分子的活化能C、提高了反應物分子的活化能D、酶提供使反應開始所必須的活化能B2024/1/19244、下列各圖中,①表示有酶催化的反應曲線，②表示沒有酶催化的反應曲線,E表示酶降低的活化能。正確的圖解是()C2024/1/19

二、酶的本質資料巴斯德李比希畢希納薩姆納切赫奧特曼用3分鐘的時間閱讀課本P81-82“關于酶本質的探索”他們在酶的認識歷程中分別有什么發(fā)現(xiàn)？

思考巴斯德之前發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德發(fā)酵與活細胞有關，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質起作用引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納脲酶是蛋白質李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能2024/1/1927酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物其中絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)是RNA。酶來源功能化學本質活細胞產(chǎn)生催化作用絕大多數(shù)是蛋白質，少數(shù)可為RNA總結酶的定義作用本質：降低化學反應的活化能。1.酶的本質及生理功能化學本質絕大多數(shù)是蛋白質少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細胞核、線粒體、葉綠體(真核生物)化學本質絕大多數(shù)是蛋白質少數(shù)是RNA來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學反應的活化能

四、酶的特性1、高效性3.5%的FeCl3溶液1滴無機催化劑Fe3+相對數(shù)量：25萬20%的新鮮肝臟研磨液1滴生物催化劑過氧化酶的相對數(shù)量：1

一般地說，酶的催化效率是無機催化劑的107-1013倍。酶的高效性是細胞代謝順利進行的保證。麥芽糖+葡萄糖葡萄糖+果糖

斐林試劑磚紅色沉淀非還原糖淀粉酶淀粉酶實驗結論探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用

×淀粉蔗糖還原糖2.酶的專一性(1)表示酶專一性的圖解①A表示酶，B表示被催化的反應物；②酶和被催化的反應物分子都有特定的結構。每一種酶只能催化一種或一類化學反應。2、專一性

四、酶的特性例如：過氧化氫酶淀粉酶纖維素酶果膠酶脲酶蛋白酶過氧化氫淀粉纖維素果膠尿素蛋白質催化水解蛋白質實驗結果冰水浴沸水浴60℃堿性酸性中性(1)酶活性受溫度影響(2)酶活性受pH影響3、作用條件比較溫和①低溫使酶活性降低，無催化能力（分子結構沒有改變）；②高溫、過酸、過堿會使酶失去活性，（分子結構發(fā)生改變）。

二、酶的特性

酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。（1）酶活性受溫度影響示意圖

每種酶都有其最適溫度，高于或低于最適溫度酶的活性都會降低，過高的溫度會使酶失去活性，且不可恢復。（2)酶活性受pH影響示意圖

每種酶都有其最適PH值，高于或低于最適PH值。酶的活性都會降低，過高或過低的PH值都會使酶失去活性，且不可恢復。溫度——在一定溫度范圍內，酶的催化效率隨溫度的上升而加快。酶的活性最強（催化效率最高）時的溫度稱為最適溫度。超過最適溫度，酶的催化效率隨溫度的上升減慢。低溫和高溫都能抑制酶的活性，高溫使酶失活，但低溫不會破壞酶的分子結構，酶的活性在適宜的溫度下可以恢復。小結

當我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能你能給出合理的解釋嗎？唾液的pH為6.2—7.4,胃液的pH為0.9—1.5,不同的pH值影響酶的活性。討論：高于或低于酶的最適溫度和最適PH值，酶的活性都會降低，甚至在高溫，強酸，強堿的情況下，會使酶的空間結構遭到不可恢復的破壞，為什么酶是如此的“嬌氣”？？大多數(shù)酶是蛋白質，蛋白質的結構不穩(wěn)定酶為生活添姿彩總結

酶和無機催化劑相比有高效性和專一性，但還必須要有一定的適宜條件。1.表示酶高效性的曲線拓展：ABC(1)、AB曲線相比，說明酶具有高效性。(2)、AC曲線相比，說明酶具有催化作用(3)、意義：保證細胞代謝順利進行。(2)表示酶專一性的曲線①在A反應物中加入酶A，反應速率較未加酶時明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應；②在A反應物中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，說明酶B不催化底物A參加反應。3.底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響(1)在其他條件適宜、酶量一定的條件下，酶促反應速率隨底物濃度增加而加快，但當?shù)孜镞_到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應速率不再增加。(2)在底物充足，其他條件適宜的情況下，酶促反應速率與酶濃度成正比。在其他條件適宜的情況下，下列因素對酶活性的影響可用右圖表示的是（）A.溫度

B.反應物濃度

C.pHD.抑制劑濃度B[練習]1.能使胰淀粉酶水解的酶是（）

A．淀粉酶B．脂肪酶C．蛋白酶D．肽酶C2、關于酶的特性，下列表述中錯誤的是A、酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機物B、化學反應前后，酶的化學性質和數(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、一旦離開活細胞，酶就失去催化能力D3、在植物細胞工程中常常要去掉細胞壁，在不損傷植物細胞內部結構的情況下，下列哪種