高中生物人教版必修一第5章第1節(jié)：《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》市公開課一等獎省賽課獲獎

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的本質(zhì)酶的特性第1頁細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時每刻進行化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱。第2頁

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建分類:化學(xué)成份存在部位依據(jù)合成開啟方式不一樣合成:場所核糖體

酶細(xì)胞核方式縮合聚合

影響原因

應(yīng)用生物工程日常生活人體健康酶特征酶發(fā)覺概念第3頁酶起源功效化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生催化劑酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機物一、酶本質(zhì)酶原料氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核RNA蛋白質(zhì)第4頁1.按功效:合成酶（如：ATP合成酶、DNA連接酶、RNA聚合酶）分解酶（如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶）二、酶分類2.按存在部位:胞內(nèi)酶（細(xì)胞內(nèi)起作用）如:氧化呼吸酶胞外酶（分泌到細(xì)胞外起作用)如:消化酶酶只能在細(xì)胞內(nèi)合成,但能在細(xì)胞內(nèi)外起作用,也能在生物體內(nèi)或生物體外起催化作用注意:第5頁三、酶原理

1、作用：降低反應(yīng)活化能，提升反應(yīng)速率，但不改變反應(yīng)結(jié)果2、活化能：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。第6頁

酶催化作用圖解底物酶降解反應(yīng)產(chǎn)物第7頁四、酶特征3443少許肝臟研磨液

比較過氧化氫酶和Fe3+催化效率實際上，酶催化效率普通是無機催化劑

倍。107～1013第8頁1.酶高效性酶催化效率是無機催化劑107~1013

倍①催化劑可加緊化學(xué)反應(yīng)速率，與無機催化劑相比，酶催化效率更高。②酶只能縮短到達化學(xué)平衡所需時間，不改改變學(xué)反應(yīng)平衡點（不改變產(chǎn)物生成量）。第9頁例：胰蛋白酶作用于一定量某種物質(zhì)（底物），溫度保持37℃，pH保持在最適值，生成物量與反應(yīng)時間關(guān)系以下列圖。請回答以下問題：若增加胰蛋白酶濃度，其它條件不變，請在原圖上畫出生成物量改變示意曲線。第10頁第11頁2.酶專一性每一個酶只能催化一個化合物或一類化合物化學(xué)反應(yīng)①圖中A表示酶，B表示被催化反應(yīng)物（底物）。②酶和被催化反應(yīng)物分子都有特定結(jié)構(gòu)。C、D表示B分解產(chǎn)物第12頁淀粉麥芽糖葡萄糖脂肪脂肪微粒甘油和脂肪酸蛋白質(zhì)多肽氨基酸唾液淀粉酶胰、腸淀粉酶胰麥芽糖酶腸麥芽糖酶膽汁乳化作用胰脂肪酶腸脂肪酶胃蛋白酶胰蛋白酶多肽酶食物消化第13頁3.酶催化作用需要適宜條件1）需要適宜pH值2）需要適宜溫度普通來說，動物體內(nèi)酶最適溫度多在37-50℃，而植物體內(nèi)酶最適溫度多在50-60℃普通來說，動物體內(nèi)酶最適PH多在6.5-8之間，而植物與微生物體內(nèi)酶，最適PH多在4.5-6.5之間。第14頁過氧化氫酶在最適合pH下，酶活性

最高空間結(jié)構(gòu)在過酸過堿條件下，都會使酶遭到破壞而失去?；钚缘?5頁口腔：唾液淀粉酶，

pH：6.8

胃:胃蛋白酶,pH:1.5—2.2小腸:小腸液中腸肽酶和胰液中各種酶,pH:8—9結(jié)論：人體消化道消化物質(zhì)過程實際上也是一系列酶促反應(yīng)過程。第16頁在最適溫度兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高溫度輕易使酶遭到破壞而失去。每種酶都有自己低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)第17頁試管號3%H2O2控制變量點燃衛(wèi)生香檢測試驗處理(條件）H2O2分解速度(氣泡多少)12ML22ML90度水浴加熱32ML滴加3%氯化鐵2滴42ML滴加20%肝臟研磨液2滴極少較多發(fā)亮很多復(fù)燃變量：試驗過程中能夠改變原因。自變量：因變量：無關(guān)變量：人為改變變量。伴隨自變量改變而改變變量。除自變量外，試驗過程中可能還會存在一些可變原因，對試驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量。第18頁酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)催化效率。凡能影響蛋白質(zhì)理化原因都能影響酶活性。所以溫度、酸堿度、重金屬離子都能影響酶活性。高溫、強酸、強堿等原因均可引發(fā)酶喪失催化能力。五、影響酶活性原因六.探究試驗酶活性強弱衡量指標(biāo)：

單位時間內(nèi)底物降低許或產(chǎn)物生成量第19頁序號項目試管ABC

1淀粉溶液2ml

2ml2ml

2溫度條件60oC水沸水冰塊

3淀粉酶溶液1ml1ml1ml

4保持5min后加碘1滴1滴1滴

5試驗現(xiàn)象

變藍變藍不變藍溫度對酶活性影響試驗分析

1、第2步和第3步次序決不能夠顛倒2、本試驗不能選取斐林試劑。因為斐林試劑與還原糖只有在加熱條件下才有磚紅色沉淀生成，而該試驗需嚴(yán)格控制不一樣溫度第20頁序號項目試管ABC

1新鮮淀粉酶溶液1ml

1ml1ml

2PH1m蒸餾水1ml

NaOH1mlHcl

3加淀粉溶液2ml2ml2ml460℃水浴保溫5min5加斐林試劑，邊加振蕩2ml2ml2ml

6水浴加熱煮沸1min

7試驗現(xiàn)象

磚紅色沉淀無無探究pH對淀粉酶活性影響只有在適合pH下酶催化效率最好結(jié)論：第21頁高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性影響其本質(zhì)相同嗎？不一樣，過酸、過堿或溫度過高，會使酶空間結(jié)構(gòu)(除肽鍵以外其它化學(xué)鍵斷裂)遭到破壞，從而引發(fā)蛋白質(zhì)分子變性，使酶永久失活；低溫使酶活性顯著下降，但在適宜溫度下其活性能夠恢復(fù)。第22頁酶特征溫度和pH值影響低溫：抑制高溫：失活過酸：失活過堿：失活第23頁1）做“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖作用”試驗時，若蔗糖液放置太久，也會出現(xiàn)與還原性糖相同現(xiàn)象，其原因是

。（2）做“探索過氧化氫酶高效性”試驗時，對材料研磨目標(biāo)是

。（3）做“溫度對淀粉酶活性影響”試驗時，在將酶溶液、淀粉液混合之前操作是

。1）蔗糖在腐生微生物作用下水解產(chǎn)生葡萄糖和果糖2）增大酶與底物接觸面積3）將酶溶液及淀粉溶液各三支試管分別置于0℃、60℃、100℃下保溫至溫度恒定第24頁酶特征：含有高效性含有專一性作用條件較溫和要有適當(dāng)溫度要有適當(dāng)pH總結(jié)：比較過氧化氫酶和Fe3＋催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖水解作用

溫度對淀粉酶活性影響pH對過氧化氫酶活性影響

第25頁★影響酶促反應(yīng)速率原因：詳細(xì)見學(xué)案1、溫度3、酶濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度升高而加緊。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度升高而加緊，但達到一定濃度，反應(yīng)速率不再改變酶促反應(yīng)速率酶濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH第26頁例題:1.下列圖縱軸為酶反應(yīng)速度，橫軸為底物濃度，其中正確表示酶量增加1倍時，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系是（）第27頁練習(xí):1.下列圖縱軸為生成物量，橫軸為反應(yīng)時間，其中能正確表示酶濃度增加，而其它條件不變時，生成物量改變曲線圖是(圖中虛線表示酶濃度增加后改變曲線)C第28頁3.以下生理過程中，不需酶直接參加是()

A.光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中化學(xué)能

B.塑料袋中土豆變酸

C.萎蔫菠菜放入清水中變硬

D.小麥吸收土壤中硝酸根離子

2.以下相關(guān)酶正確敘述是（）

A.活細(xì)胞產(chǎn)生，只在細(xì)胞內(nèi)起作用

B.酶和激素作用相同

C.酶產(chǎn)生受遺傳物質(zhì)控制

D.在催化過程中不停被消耗cc第29頁七、酶應(yīng)用1、生物工程2、日常生活3、酶與人體健康基因工程細(xì)胞工程加酶洗衣粉肝炎類疾病白化病苯丙酮尿癥人體細(xì)胞免疫第30頁課堂練習(xí)：1.人在發(fā)高燒時，經(jīng)常食欲大減，最根本原因是A.所吃食物不能消化（）B.胃沒有排空C.體溫超出適當(dāng)溫度，消化酶活性下降D.吃藥使人沒有了胃口

C2、不是RNA功效是

A．作為一些病毒遺傳物質(zhì)

B．作為一些細(xì)菌遺傳物質(zhì)

C．催化一些代謝反應(yīng)

D．作為基因表示媒介B第31頁3．（多項選擇）人肝細(xì)胞內(nèi)可由DNA控制合成物質(zhì)是A．胰島素B．mRNAC．酶D．氨基酸4．科學(xué)家發(fā)覺四膜蟲體內(nèi)某種RNA能與另一個RNA分子結(jié)合并將其在一特定位點切開，依據(jù)以上事實判斷，關(guān)于四膜蟲體內(nèi)該種RNA相關(guān)敘述錯誤是

A．是細(xì)胞中一個酶B．含有催化能力

C．含有專一性D．含有翻譯特點BcD第32頁5、現(xiàn)提供新配置斐林試劑甲液（0.1g/mlNaOH溶液）、乙液（0.05g/mlCuSO4溶液）、蒸餾水，則充分利用上述試劑及必需試驗用具，能判別出以下哪些物質(zhì)？①葡萄糖②蔗糖③胰蛋白酶④DNAA、只有①B、①和②

C、①和③D、②、③和④C

6.關(guān)于酶特征，以下表述中錯誤一項是A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生含有催化作用有機物B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C.酶催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力D第33頁7.生命活動中，酶是不可缺乏生物催化劑，以下四種酶作用對象分別是①肽酶②解旋酶③纖維素酶④ATP水解酶A．堿基間氫鍵、肽鍵、細(xì)胞壁、磷酸基團B．肽鍵、堿基間氫鍵、細(xì)胞壁、高能磷酸鍵C．肽鍵、堿基間氫鍵、原生質(zhì)體、NADPHD．R基、脫氧核苷酸、細(xì)胞膜、ATPB第34頁8.關(guān)于酶敘述正確有（）Ａ．酶基本單位是氨基酸Ｂ．酶組成成份中不可能含有糖類Ｃ．酶在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生且在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用Ｄ．活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

D9.關(guān)于酶敘述不正確有（）(多項選擇)A.酶在新陳代謝中有各種功效

B.少數(shù)酶是RNA,如RNA聚合酶

C.有酶是分泌蛋白,如呼吸氧化酶

D.酶都是在核糖體上合成ABCD第35頁10．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，并只有在人體內(nèi)環(huán)境中起作用B．酶形成都要經(jīng)過核糖體合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工、細(xì)胞膜分泌等階段C．RNA聚合酶能與基因特定位點結(jié)合，催化遺傳信息轉(zhuǎn)錄D．酶是由腺體合成物質(zhì)C第36頁11.(多項選擇)表所列內(nèi)容試驗中，試管內(nèi)容物變成藍色是()試管號試管內(nèi)容物條件檢驗12mL漿糊+2ml清水37℃10min3滴碘液22mL漿糊+2ml稀釋10倍唾液37℃10min3滴碘液32mL漿糊+2ml純唾液95℃10min3滴碘液42mL漿糊+2ml純唾液+2滴濃HCl37℃10min3滴碘液A.1 B．2 C．3 D．4ACD第37頁12、下表是探究淀粉酶對淀粉和蔗糖作用試驗設(shè)計及結(jié)果。依據(jù)試驗結(jié)果，以下結(jié)論正確是

A．蔗糖被水解成非還原糖B．淀粉在淀粉酶作用下水解成還原糖C．淀粉酶活性在60℃比40℃低D．淀粉酶對蔗糖水解含有專一性第38頁13.加酶洗衣粉中普通含有蛋白酶，請回答下面問題：（1）這種洗衣粉為何能夠很好地除去衣物上奶漬和血漬？（2）使用這種洗衣粉為何要用溫水？（3）含有蛋白酶洗衣粉不宜用來洗滌以下哪些衣料？（）

A.化纖B.純毛C.純棉D(zhuǎn).真絲（4）為了更加好地除去衣物上油漬，在洗衣粉中還能夠加入什么酶？BD脂肪酶第39頁第二節(jié)ATP第40頁ATP－能量直接起源一.結(jié)構(gòu)式分析AMP＝腺嘌呤核糖核苷酸ADPATPA

PPP～～~

代表高能磷酸鍵30.5kJ/mol

RNA組成成份之一第41頁

ATPADP+Pi+能量合成酶水解酶2.特點:a.細(xì)胞內(nèi)一個高能磷酸化合物,含2個高能磷酸鍵(~)b.ATP化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遠(yuǎn)離A高能磷酸鍵易水解并釋放能量3.意義:ATP和ADP含量處于動態(tài)平衡進而組成生物體內(nèi)部穩(wěn)定供能環(huán)境。第42頁

ATP合成ATP水解反應(yīng)式所需酶能量起源能量去路反應(yīng)場所ATPADP+Pi+能量ADP+Pi+能量ATP二、ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化過程分析結(jié)論：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化物質(zhì)是可逆，能量是不可逆

合成酶水解酶光能(光合作用)化學(xué)能(細(xì)胞呼吸)儲存在高能磷酸鍵能量儲存于形成高能磷酸鍵中用于各種生命活動（細(xì)胞分裂、神經(jīng)遞質(zhì)傳遞、主動運輸）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、葉綠體生命體需能部位第43頁磷酸肌酸C~P當(dāng)物質(zhì)氧化分解時：當(dāng)ATP大量降低時：ATP+CADP+C~PADP+C~PATP+C對于動物和人體細(xì)胞來說，磷酸肌酸在能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用之間起著緩沖作用，從而使細(xì)胞內(nèi)ATP含量能夠保持相正確穩(wěn)定，ATP系統(tǒng)動態(tài)平衡得以維持。能量一個儲存形式第44頁三.

ATP中能量利用

ATP中能量能夠直接轉(zhuǎn)換成其它各種形式能量，用于各項生物活動。1.機械能纖毛和鞭毛擺動、肌細(xì)胞收縮、細(xì)胞分裂期間染色體運動等2.電能生物體內(nèi)神經(jīng)傳導(dǎo)和生物電3.滲透能細(xì)胞主動運輸4.化學(xué)能合成代謝5.光能螢火蟲發(fā)光6.熱能生物體內(nèi)熱能,大部分熱能經(jīng)過各種路徑向外界環(huán)境散發(fā),只有一小部分熱能用于維持細(xì)胞或恒溫動物體溫。第45頁ATP循環(huán)與應(yīng)用（圖解）[記??！]肌肉收縮神經(jīng)傳導(dǎo)吸收、分泌生物合成體溫維持第46頁動物植物微生物能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)直接能源物質(zhì)儲能物質(zhì)高能化合物有機物有機物，一些無機物糖類ATP動物脂肪糖元淀粉植物脂肪淀粉、脂肪糖元等

ATP磷酸肌酸等

ATPNADPH

等ATP等生物能源物質(zhì)歸類歸納:第47頁呼吸作用ATP過多ATP過少運動過程中合成肝糖元、脂肪等(貯備能量物質(zhì))ATP(直接能量起源)葡萄糖(主要能量物質(zhì))磷酸肌酸(輔助能源起源)太陽能(根本能源物質(zhì))肌糖元(肌肉中能源物質(zhì))轉(zhuǎn)化分解呼吸作用光合作用糖類等有機物電能ATP（三）各種能源物質(zhì)之間關(guān)系第48頁（四）生物界能量轉(zhuǎn)換過程：了解：ATP與能量關(guān)系及與新陳代謝關(guān)系生物體各項活動需要能量作動力。ATP為高能化合物，既可儲能，又可作為生命活動直接能源物質(zhì)，但ATP在生物體內(nèi)含量并不多，需要不停地合成，其合成主要能量起源在動物體內(nèi)是呼吸作用，在植物體內(nèi)是呼吸作用和光合作用。ATP起源和利用第49頁下列圖中能表示動物肌肉細(xì)胞內(nèi)ATP產(chǎn)生量與O2供給量之間關(guān)系曲線是（）0O2供給量ATP產(chǎn)生量ABCDB例題第50頁1.以下相關(guān)能量表述，正確是A、正常情況下，生物體總能源、主要能源物質(zhì)、貯備能源物質(zhì)、直接能源物質(zhì)分別是光能、糖類，蛋白質(zhì)、ATP

B、只有綠色植物能夠利用光能

C、動物和人體內(nèi)，形成ATP路徑只有呼吸作用

D、每克脂肪儲能多于每克糖類主要原因是脂肪分子中含C、H百分比高D第51頁2、以下過程能使ADP含量增加是

A、消化道內(nèi)蛋白質(zhì)消化

B、線粒體內(nèi)[H]與O2結(jié)合

C、葉綠體中葉綠素a失去電子

D、細(xì)胞分裂時紡錘絲收縮3．以下敘述正確是：A、ATP分子聚集能量和釋放能量過程中都與磷酸分子相關(guān)B、在生態(tài)系統(tǒng)中能量往往伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用C、光合作用中光能以原有形式被儲存在糖類中D、生物體中先有物質(zhì)代謝儲存能量再有能量代謝釋放能量A第52頁4、用小刀將數(shù)十只螢火蟲發(fā)光器割下，干燥后研成粉末狀，取兩等份分別裝入兩只小玻璃瓶中，各加入等量水，使之混合，可見到玻璃瓶中有淡黃色熒光出現(xiàn)，約15分鐘后熒光消失；這時，再將ATP溶液加入其中一只玻璃瓶中，將葡萄糖加入另一只玻璃瓶中，可觀察到加ATP溶液玻璃瓶中有熒光出現(xiàn)，而加葡萄糖溶液瓶中無熒光出現(xiàn)，