5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1

4.2課前背誦1.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)亩x？例子？2.主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)？體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特性？3.胞吞胞吐的特點(diǎn)？哪些物質(zhì)通過(guò)胞吞和胞吐進(jìn)出細(xì)胞？4.胞吞胞吐的特點(diǎn)？體現(xiàn)了細(xì)胞膜的什么特性？5.細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?第1節(jié)

酶的作用和本質(zhì)第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼(L.Spallanzani,1729—1799）做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過(guò)一段時(shí)間后，他把小籠子取出來(lái)，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。問(wèn)題探討1．為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？2．是什么物質(zhì)讓肉塊消失了？討論斯帕蘭扎尼在研究鷹的消化作用細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但細(xì)胞代謝中也會(huì)產(chǎn)生代謝廢物，甚至?xí)a(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過(guò)氧化氫。幸而細(xì)胞中含有另一種物質(zhì)，能將過(guò)氧化氫及時(shí)分解為氧氣和水，這種物質(zhì)就是過(guò)氧化氫酶。細(xì)胞代謝1酶在細(xì)胞代謝中的作用2H2O22H2O+O22比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解（1）實(shí)驗(yàn)原理：H2O2在水浴加熱、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝臟研磨液中的過(guò)氧化氫酶的作用下加速分解。（2）實(shí)驗(yàn)材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液；3%的H2O2溶液；

3.5%的FeCl3溶液。2（3）實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234一H2O2濃度

二

結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論反應(yīng)條件2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3鮮肝研磨液2滴2滴比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,過(guò)氧化氫酶效率最高過(guò)氧化氫分解速率2（4）實(shí)驗(yàn)討論：2在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？12號(hào)試管比1號(hào)試管放出的氣泡多。說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解。不能。比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解2（4）實(shí)驗(yàn)討論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論2號(hào)與1號(hào)相比3號(hào)與1號(hào)相比4號(hào)與1號(hào)相比3號(hào)與4號(hào)相比加熱能提高H2O2分解的速率Fe3+能提高H2O2分解的速率過(guò)氧化氫酶能提高H2O2分解的速率過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素自變量除作為自變量的因素外，其余因素（無(wú)關(guān)變量）都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素?zé)o關(guān)變量因自變量改變而變化的變量因變量控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)2比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解2.設(shè)置對(duì)照原則:一般既要有對(duì)照組又要有實(shí)驗(yàn)組，一般接受變量處理的一組作為實(shí)驗(yàn)組，不接受變量處理的一組為對(duì)照組。3.單一變量原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了自變量發(fā)生變化外,無(wú)關(guān)變量都應(yīng)保持相同且適宜。對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則:4.等量原則：各組加入的試劑要等量且適宜。科學(xué)性、可行性原則5.平行重復(fù)原則2（3）實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234一H2O2濃度

二

結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論反應(yīng)條件2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3鮮肝研磨液2滴2滴比較過(guò)氧化氫在不同條件的分解自變量因變量過(guò)氧化氫分解速率無(wú)關(guān)變量2滴清水2滴清水3分子從常態(tài)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。酶的作用常態(tài)活躍狀態(tài)活化能3酶的作用加熱：提高分子能量3酶的作用Fe3+：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能3酶的作用酶：顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能4酶的本質(zhì)4酶的本質(zhì)巴斯德之前薩姆納巴斯德李比希畢希納切赫和奧特曼

發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，而且是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的物質(zhì)起作用引起發(fā)酵是細(xì)胞中某些物質(zhì),且只在酵母菌死亡裂解后才發(fā)揮作用

活細(xì)胞粉碎后所得的物質(zhì)作用和活的酵母細(xì)胞作用一樣提純脲酶，證明酶是蛋白質(zhì)證明少量RNA也具有催化作用（核酶）思考與討論4酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的來(lái)源酶的作用酶的化學(xué)本質(zhì)酶的本質(zhì)歸納拓展：5正確理解產(chǎn)生場(chǎng)所化學(xué)本質(zhì)作用場(chǎng)所作用來(lái)源具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生/合成場(chǎng)所都是核糖體活細(xì)胞（不考慮哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等）辨析酶的五種說(shuō)法蛋白質(zhì)有機(jī)物（大多數(shù)為蛋白質(zhì)，少數(shù)為RNA）只在細(xì)胞內(nèi)起催化作用在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外均可發(fā)揮作用酶具有調(diào)節(jié)、催化作用酶只起催化作用可來(lái)源于食物等酶只在生物體內(nèi)合成1.如圖曲線是同一反應(yīng)的酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)曲線，相關(guān)敘述正確的是(

)

A．E1是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線B．E2是酶促反應(yīng)的活化能，B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線C．E3是酶促反應(yīng)的活化能，B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線D．E2是酶促反應(yīng)的活化能，A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線D第2節(jié)

酶的特性第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

酶的催化效率一般是無(wú)機(jī)催化劑的107

～1013倍。一、酶具有高效性3443少量肝臟研磨液說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多。

比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率為什么4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？二、酶具有專一性1號(hào)試管2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)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)變化磚紅色沉淀淀粉酶能催化淀粉水解，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每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。

二、酶具有專一性一種或一類A反應(yīng)前后不變，表示

。B表示

。C、D表示

。酶被酶催化分解的底物B分解后的產(chǎn)物酶-底物復(fù)合物①人在發(fā)高燒的時(shí)候，常常食欲大減，為什么？體溫超過(guò)合適溫度，消化酶的活性降低②加酶洗衣粉為什么在溫水條件下去污能力最強(qiáng)？溫水條件下，酶接近最適溫度三、酶的作用條件較溫和探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響步驟試管1試管2試管3試管4試管5試管6第一步2ml淀粉溶液+++1ml淀粉酶溶液+++第二步分別保溫5min冰浴60℃水浴沸水浴第三步將試管1、2溶液混合將試管3、4溶液混合將試管5、6溶液混合第四步分別保溫反應(yīng)2min冰浴60℃水浴沸水浴第五步加入兩滴碘液結(jié)論變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)只有在一定溫度下酶的催化效率最高1.在溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，可以使用過(guò)氧化氫(H2O2)和過(guò)氧化氫酶作為實(shí)驗(yàn)材料嗎？不能。因?yàn)檫^(guò)氧化氫(H2O2)在不同溫度下有不同分解速率，給實(shí)驗(yàn)引入額外的變量，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。問(wèn)題討論2.在溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度？防止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，影響實(shí)驗(yàn)效果。3.在溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，可以使用斐林試劑檢測(cè)還原糖的生成嗎？不能。因?yàn)殪沉衷噭┦褂脮r(shí)需要加熱，加熱會(huì)改變反應(yīng)體系的溫度，從而給實(shí)驗(yàn)引入額外的變量。

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遭到破壞，蛋白質(zhì)變性，而失去。而在低溫下酶活性很低，但是空間結(jié)構(gòu)并沒(méi)被破壞，在適當(dāng)升高溫度酶的活性又可以升高。低活性空間結(jié)構(gòu)動(dòng)物：35---40攝氏度植物40--50攝氏度細(xì)菌、真菌差別較大酶促反應(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。三、酶的作用條件較溫和pH對(duì)酶活性的影響1號(hào)試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管每管各加入2mL過(guò)氧化氫酶溶液無(wú)明顯變化各加入2滴過(guò)氧化氫溶液，2—3min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放在試管口復(fù)燃無(wú)明顯變化蒸餾水1ml5%NaOH1ml5%HCl1ml過(guò)氧化氫酶在中性條件中活性最強(qiáng)1.在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，可以選用淀粉和淀粉酶作為實(shí)驗(yàn)材料嗎？不能。因?yàn)樵谒嵝詶l件下淀粉分解也會(huì)分解，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。問(wèn)題討論2.在探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，可以先混合再調(diào)節(jié)pH值嗎？不能。否則尚未調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)即已結(jié)束酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的pH稱為該酶促反應(yīng)的最適pH動(dòng)物體里的酶最適PH大多在6.5---8.0之間，（但胃蛋白酶為1.5，胰蛋白酶為8-9）植物體里的酶最適PH大多在4.5-----6.5之間過(guò)酸、過(guò)堿的，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,蛋白質(zhì)變性，使酶永久失活。酶的作用條件較溫和

在高溫、過(guò)酸、過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶的

遭到破壞,蛋白質(zhì)變性，使酶永久

且不可恢復(fù)?？臻g結(jié)構(gòu)失活

pH小結(jié)酶的特性：1.高效性2.專一性3.酶的作用條件較溫和下圖表示最適溫度下反應(yīng)物濃度對(duì)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)請(qǐng)解釋在A、B、C三點(diǎn)時(shí)該化學(xué)反應(yīng)的狀況。(2)如果從A點(diǎn)開(kāi)始溫度升高10℃，曲線會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？請(qǐng)畫出變化后的曲線。(3)如果在B點(diǎn)時(shí)向反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶，曲線會(huì)發(fā)生什么變化？為什么？請(qǐng)畫出相應(yīng)的曲線。課堂檢測(cè)1．下圖表示的是某類酶作用的模型。有關(guān)敘述正確的是(

)A．酶只能在活細(xì)胞中發(fā)揮催化作用B．圖中模型可用來(lái)解釋酶的催化具有高效性C．圖中A表示酶，反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化D．如果C、D表示兩個(gè)單糖分子，則B表示麥芽糖分子