51降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件高一上學(xué)期人教版生物必修1

它們?yōu)樯娑@取能量，能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩！蚱蜢覬覦綠葉的芬芳。新葉伸向和煦的陽(yáng)光第五章

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用化學(xué)反應(yīng)使分子活化能量的通貨-ATP提供能量——高溫高壓降低活化能——催化劑細(xì)胞呼吸：有機(jī)物氧化分解無(wú)機(jī)催化劑

酶

光合作用需要通過條件途徑一途徑二細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)能量的最終來(lái)源主要來(lái)源于

?

?

?

?

?

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用伴隨能量的釋放或儲(chǔ)存本章概述第一節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1.通過對(duì)酶催化作用具體實(shí)例的討論，說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用及酶的本質(zhì)和特性。2.通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的，偉大的科學(xué)家也會(huì)有認(rèn)識(shí)上的局限性。3.通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，嘗試控制自變量、觀察和檢測(cè)因變量，設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)組。細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第五章學(xué)習(xí)目標(biāo)問題探討第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？是什么物質(zhì)使肉塊消失了？怎樣才能證明你的推測(cè)？1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼（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。討論是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。便于取出實(shí)驗(yàn)材料（肉塊），排除物理性消化對(duì)肉塊的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)性消化。提示：收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---胃蛋白酶的發(fā)現(xiàn)斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某種物質(zhì)。然而這種物質(zhì)是什么，他始終未能得出結(jié)論。后來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃液中含有大量的鹽酸，于是推測(cè)鹽酸是使食物分解的物質(zhì)。1835年，德國(guó)科學(xué)家施旺通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，胃腺分泌物中有一種物質(zhì)，將它與鹽酸混合后，對(duì)肉類的分解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鹽酸的單獨(dú)作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。隨著對(duì)細(xì)胞研究的不斷深入，人們認(rèn)識(shí)到，細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量。能量的釋放、儲(chǔ)存和利用，都必須通過化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝離不開酶。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用H2O2(有害物質(zhì))H2OO2H2O2酶代謝產(chǎn)生含有危害細(xì)胞以過氧化氫在不同條件下的分解為例，探究酶的作用。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶實(shí)驗(yàn)原理新鮮肝臟中有較多的過氧化氫酶。經(jīng)計(jì)算，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍。目的要求通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。材料用具實(shí)驗(yàn)材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液。實(shí)驗(yàn)器材：量筒，試管，滴管，試管架，衛(wèi)生香，火柴，酒精燈，試管夾，大燒杯，三腳架，石棉網(wǎng)，溫度計(jì)。實(shí)驗(yàn)藥品：新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液?！咎骄俊?shí)踐】比較過氧化氫在不同條件下的分解一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氣泡數(shù)量最少衛(wèi)生香燃燒衛(wèi)生香燃燒猛烈氣泡數(shù)量較少氣泡數(shù)量較多氣泡數(shù)量最多氣泡數(shù)量衛(wèi)生香燃燒【探究·實(shí)踐】比較過氧化氫在不同條件下的分解在實(shí)驗(yàn)過程中,人的感官可以直接感受到的東西。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1.與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。為什么加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率呢？思考Thinking---討論一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用反應(yīng)過程能量沒有催化劑酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能示意圖活躍狀態(tài)常態(tài)活化能分子從常態(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。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用加熱使過氧化氫分子得到了能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。如果把化學(xué)反應(yīng)比做駕車翻越一座高山，“加熱”相當(dāng)于給汽車加大油門。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？不能3號(hào)與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？說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。---討論一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用反應(yīng)過程能量沒有催化劑有無(wú)機(jī)催化劑催化有酶催化酶使活化能降低酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能示意圖活躍狀態(tài)Fe3+和過氧化氫酶沒有給過氧化氫提供能量，而是降低了分解反應(yīng)的活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高活化能常態(tài)一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---細(xì)胞代謝如果把化學(xué)反應(yīng)比做駕車翻越一座高山，“加熱”相當(dāng)于給汽車加大油門。用催化劑則相當(dāng)于幫司機(jī)找到穿山的隧道。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---討論3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？為什么說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說(shuō)明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【探究·實(shí)踐】比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行概括、分析、推導(dǎo)得出的一個(gè)普遍事實(shí)或規(guī)律。(1)1、2號(hào)試管對(duì)照說(shuō)明________________________________________。(2)1、4號(hào)試管對(duì)照說(shuō)明

。(3)3、4號(hào)試管對(duì)照說(shuō)明______________________________________。加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率酶具有催化作用與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高對(duì)照原則單一變量原則二、酶的作用試管編號(hào)12341H2O2濃度3%3%3%3%劑量2ml2ml2ml2ml2反應(yīng)條件常溫90℃FeCl3溶液2滴新鮮肝臟研磨液2滴結(jié)果H2O2分解速率氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組隨自變量的變化而變化的變量其中人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素自變量因變量無(wú)關(guān)變量步驟

說(shuō)明變量實(shí)驗(yàn)的原則：實(shí)驗(yàn)中可能存在的一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響比較過氧化氫在不同條件下的分解對(duì)照實(shí)驗(yàn)—科學(xué)方法分析(觀測(cè)指標(biāo))①空白對(duì)照，如上述實(shí)驗(yàn)。②自身對(duì)照，如質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)。③相互對(duì)照，如傘藻的嫁接實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中的變化因素實(shí)驗(yàn)組＝對(duì)照組+實(shí)驗(yàn)處理＝對(duì)照組±自變量等量性原則一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)控制變量變量的定義：實(shí)驗(yàn)過程中變化的因素，稱為變量。變量的種類：自變量：含義：人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫作自變量。舉例：該實(shí)驗(yàn)的自變量是實(shí)驗(yàn)條件的改變，如水浴加熱、加FeCl3、加肝臟研磨液。因變量：含義：因自變量改變而變化的變量叫作因變量。舉例：因變量是不同條件下H2O2分解的速度，檢測(cè)方法是觀察氣泡的數(shù)量和衛(wèi)生香燃燒情況。無(wú)關(guān)變量：含義：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素，叫作無(wú)關(guān)變量。舉例：該實(shí)驗(yàn)中使用的肝臟要新鮮、滴管不能混用、反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)時(shí)間等。溫度、催化劑一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)定義：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)叫作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組：含義：對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。舉例：該實(shí)驗(yàn)的1號(hào)試管是對(duì)照組，2、3、4號(hào)試管是實(shí)驗(yàn)組。空白對(duì)照：對(duì)照組未作任何處理，這樣的對(duì)照組叫作空白對(duì)照。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用酶結(jié)合位點(diǎn)底物(蔗糖)酶的作用原理酶變形。酶與底物結(jié)合形成酶——底物復(fù)合物。蔗糖的化學(xué)鍵被水解。以蔗糖的水解為例：一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用酶的作用原理酶變形。酶與底物結(jié)合形成酶——底物復(fù)合物。蔗糖的化學(xué)鍵被水解。生成一分子的葡萄糖和一分子的果糖。酶復(fù)原，重復(fù)同樣的反應(yīng)。以蔗糖的水解為例：產(chǎn)物(葡萄糖)產(chǎn)物(果糖)一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的作用使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。酶的催化作用對(duì)于細(xì)胞代謝有什么意義呢？思考Thinking一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的本質(zhì)酶到底是什么物質(zhì)呢？我國(guó)早在4000多年前的夏禹時(shí)代，就掌握了釀酒技術(shù)，1716年《康熙字典》收錄了酶字，并將“酶”解釋為“酒母也”。“酒母”就是現(xiàn)在所說(shuō)的酵母。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的本質(zhì)發(fā)酵過程的研究19世紀(jì)1857年認(rèn)為釀酒是讓糖類發(fā)酵變成酒精和CO2，這是一個(gè)純化學(xué)過程巴斯德：發(fā)酵需活酵母細(xì)胞參與探索歷程李比希：引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡后釋放出來(lái)起作用。爭(zhēng)論畢希納從細(xì)胞中獲得了含有酶的提取液，稱作釀酶。閱讀教材P79~80，思考、討論：一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的本質(zhì)探索歷程推測(cè)推測(cè)薩姆納科學(xué)家推測(cè)酶是蛋白質(zhì)。獲得脲酶，證明是蛋白質(zhì)。結(jié)論：酶是有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。20世紀(jì)80年代切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)：少數(shù)RNA也具有生物催化功能。證明其它科學(xué)家獲得胃、胰蛋白等酶結(jié)晶，證明是蛋白質(zhì)。補(bǔ)充完善一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---討論巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？在科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？這一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，是合理的；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)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，是合理的；認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用，是不正確的。巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---討論從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他取得成功靠的是什么樣的精神品質(zhì)？請(qǐng)給酶下一個(gè)比較完整的定義。畢希納的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。薩姆納歷時(shí)9年，用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱苦的人。一酶的作用和本質(zhì)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---總結(jié)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與_________________反應(yīng)呈紫色與__________________反應(yīng)呈紅色合成原料___________________________合成場(chǎng)所____________主要是___________(真核生物)，_____________(原核生物)1.幾乎所有的活細(xì)胞都能合成酶，酶可以在細(xì)胞內(nèi)起作用(胞內(nèi)酶：呼吸酶)，也可以在細(xì)胞外起作用(胞外酶：消化酶)，酶只起催化作用，不起調(diào)節(jié)作用，也不提供能量。2.能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能合成酶，但能合成酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素。3.酶與無(wú)機(jī)催化劑相比：均降低了反應(yīng)的活化能，加快了反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)的平衡點(diǎn)，反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變，只是酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能更加顯著。4.加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。雙縮脲試劑吡羅紅染液氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核擬核練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)1.酶對(duì)細(xì)胞代謝起著非常重要的作用，可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。下列關(guān)于酶的作用特點(diǎn)及本質(zhì)的敘述，正確的是(

)A.酶不能脫離生物體起作用B.酶只有釋放到細(xì)胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白質(zhì)D.酶是具有催化作用的有機(jī)物2.酶和無(wú)機(jī)催化劑都能催化化學(xué)反應(yīng)。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有的特點(diǎn)是(

)A.能為反應(yīng)物提供能量B.能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.能在溫和條件下催化化學(xué)反應(yīng)D.催化化學(xué)反應(yīng)更高效DD第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶二、拓展應(yīng)用1.在本節(jié)“探究?實(shí)踐”中，有同學(xué)在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了5號(hào)和6號(hào)試管，向其中分別加入2mL過氧化氫溶液后，再向5號(hào)試管內(nèi)加入滴煮沸過的肝臟研磨液，向6號(hào)試管內(nèi)加入2滴蒸餾水。這樣做的目的是_______。【提示】本小節(jié)“探究?實(shí)踐”涉及的自變量并非只有一個(gè)，而是包括溫度和催化劑兩個(gè)變量，1號(hào)試管中僅放置了過氧化氫溶液，可以起到對(duì)照作用。2號(hào)試管與1號(hào)試管的區(qū)別在于溫度，3號(hào)試管和4號(hào)試管與1號(hào)試管的區(qū)別在于多了催化劑，3號(hào)試管與4號(hào)試管之間也可以起相互對(duì)照作用。加入2滴煮沸過的肝臟研磨液的5號(hào)試管，可以與加入新鮮的肝臟研磨液的4號(hào)試管做對(duì)照；同理，加入2滴蒸餾水的6號(hào)試管可以作為3號(hào)試管和4號(hào)試管的對(duì)照組。第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶練習(xí)與應(yīng)用2.仔細(xì)閱讀本節(jié)的“思考?討論”，通過完成下面的圖解，體會(huì)巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系；寫一篇短文，談?wù)剬?duì)科學(xué)發(fā)展過程的認(rèn)識(shí)?！敬鸢浮堪退沟拢喊l(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，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。李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。畢希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。薩姆納：酶是蛋白質(zhì)。3.給你一份某種酶的結(jié)晶，你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)它是不是蛋白質(zhì)嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)略寫岀實(shí)驗(yàn)步驟。想一想，在薩姆納之前，為什么很難鑒定酶的本質(zhì)？【提示】用雙縮脲試劑檢測(cè)。在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì)，主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶練習(xí)與應(yīng)用第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶---酶的定義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。作用產(chǎn)生化學(xué)本質(zhì)思考Thinking酶的催化作用與無(wú)機(jī)催化劑有什么不同呢？二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶具有高效性含義：酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107～1013倍。證明：

“【探究·實(shí)踐】比較過氧化氫在不同條件下的分解”：3號(hào)和4號(hào)相比，酶比無(wú)機(jī)催化劑的催化效率高很多。意義：生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)高效進(jìn)行。二酶的特性---酶的高效性酶稀釋10倍后仍然具有很高的催化效率，同樣可以說(shuō)明酶具有高效性。第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶思考Thinking

無(wú)機(jī)催化劑催化的化學(xué)反應(yīng)范圍比較廣，例如，酸既能催化蛋白質(zhì)水解，也能催化脂肪水解，還能催化淀粉水解。酶能像無(wú)機(jī)催化劑一樣，催化多種化學(xué)反應(yīng)嗎？二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用實(shí)驗(yàn)原理淀粉和蔗糖都是非還原糖。它們?cè)诿傅拇呋饔孟露寄芩獬蛇€原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶，再用斐林試劑鑒定溶液中有無(wú)還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。目的要求探究淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。材料用具實(shí)驗(yàn)藥品：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新配制的淀粉酶溶液。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液，斐林試劑，熱水。實(shí)驗(yàn)器材：試管，大燒杯，量筒，滴管，溫度計(jì)，試管夾，三腳架，石棉網(wǎng)，酒精燈，火柴。二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶方法步驟和現(xiàn)象【科學(xué)方法】淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶實(shí)驗(yàn)結(jié)論淀粉酶能夠催化淀粉水解，而對(duì)蔗糖沒有催化作用。因此，淀粉酶只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。這說(shuō)明：酶的催化作用具有專一性【科學(xué)方法】淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用二酶的特性同種酶處理不同的底物可以證明酶具有專一性，你還能想到什么辦法？第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶酶具有專一性含義：每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。意義：使細(xì)胞代謝有條不紊地進(jìn)行。原理：如下圖。二酶的特性---酶的專一性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶思考Thinking許多無(wú)機(jī)催化劑能在高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下催化化學(xué)反應(yīng)。酶起催化作用需要怎樣的條件呢？二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性在初中做消化酶實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要控制溫度等實(shí)驗(yàn)條件。不同消化液的pH不一樣。唾液的pH為6.2~7.4，胃液的pH為0.9~1.5，小腸液的pH為7.6。唾液淀粉酶會(huì)隨唾液流入胃，胃蛋白酶會(huì)隨食糜進(jìn)入小腸。背景知識(shí)在小組內(nèi)交流每個(gè)人想探究的問題，討論這些問題有沒有探究?jī)r(jià)值，能不能通過探究找到答案。將問題用文字表述出來(lái)。如：溫度對(duì)酶的活性是否有影響？pH對(duì)酶的活性是否有影響？提出問題針對(duì)提出的問題作出假設(shè)，并說(shuō)明作出假設(shè)的依據(jù)（提示：酶一般是蛋白質(zhì)），將所作假設(shè)記錄下來(lái)。作出假設(shè)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性下面列出的材料用具供選用，你可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行增減。新配制的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液，新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液，緩沖液（能在加入少量酸或堿時(shí)抵抗pH改變的溶液）。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液。物質(zhì)的量濃度為0.01molL的鹽酸，物質(zhì)的量濃度為0.01mol/L的NaOH溶液，熱水，蒸餾水，冰塊，碘液，斐林試劑。試管，量筒，小燒杯，大燒杯，滴管，試管夾，酒精燈，三腳架，石棉網(wǎng)，溫度計(jì)，pH試紙，火柴。材料用具建議用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性的影響。你知道為什么嗎？第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性材料的選擇：你選擇哪一種酶作實(shí)驗(yàn)材料？為什么選擇這種酶？變量的設(shè)置：本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？如何控制自變量？如果探究溫度對(duì)酶活性的影響，你將設(shè)定哪幾個(gè)溫度？怎樣將溶液的不同溫度分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值？怎樣排除pH和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾？如果你想探究pH對(duì)酶活性的影響，你將設(shè)定哪幾個(gè)pH數(shù)值？怎樣將不同溶液的pH分別調(diào)到設(shè)定的數(shù)值？怎樣排除溫度和其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾？本實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？怎樣觀察或檢測(cè)因變量？對(duì)照組怎樣設(shè)置？是否需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察：根據(jù)自己作出的假設(shè)，你預(yù)期會(huì)看到怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果？比如酶活性升高或降低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？將預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫下來(lái)。經(jīng)討論，形成小組的實(shí)驗(yàn)方案。并列出材料用具清單，設(shè)計(jì)好記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性步驟試管1試管1’試管2試管2’試管3試管3’12mL淀粉溶液+++2mL淀粉酶溶液+++2分別保溫5min沸水浴水浴60℃冰浴3混合試管1’中的溶液與試管1中的混合試管2’中的溶液與試管2中的混合試管3’中的溶液與試管3中的混合4分別保溫2min先沸水浴，然后冷卻水浴，60℃冰浴，0℃5檢測(cè)觀察加入2滴碘液，觀察顏色變化《探究溫度對(duì)酶活性的影響》實(shí)驗(yàn)方案酶和淀粉混合前，務(wù)必各自在設(shè)定的溫度保溫5min，不能混合后再保溫。因?yàn)橐坏┗旌?，二者即快速完成反?yīng)。不宜選用斐林試劑檢測(cè)還原糖的生成，因?yàn)榧訜釙?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。第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)闹г嚬苤忻傅幕钚宰罡?？你是怎樣得出這一結(jié)論的？實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你預(yù)期的結(jié)果一致嗎？你做出的假設(shè)是否得到了證實(shí)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過這個(gè)探究，你們小組得出怎樣的結(jié)論？實(shí)驗(yàn)結(jié)論第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性《探究pH對(duì)酶活性的影響》實(shí)驗(yàn)方案步驟試管1試管2試管3第一步加入2滴肝臟研磨液第二步1mLpH=7的緩沖液1mL鹽酸溶液1mLNaOH溶液第三步加入2mLH2O2溶液第四步觀察氣泡生成速率，或插入衛(wèi)生香、觀察復(fù)燃所需時(shí)間宜選用過氧化氫和肝臟研磨液探究pH對(duì)酶活性的影響，而不選用淀粉和淀粉酶。因?yàn)樗釙?huì)催化淀粉水解。此外，調(diào)節(jié)pH值所營(yíng)造的酸性環(huán)境會(huì)干擾斐林試劑(堿性)對(duì)還原糖的檢測(cè)；堿性環(huán)境會(huì)干擾碘液與淀粉的藍(lán)色反應(yīng)；斐林試劑的堿性會(huì)改變PH值從而影響淀粉酶活性。需要在肝臟研磨液中加入調(diào)節(jié)pH的溶液后，再將酶液和底物混合，否則尚未調(diào)節(jié)pH,反應(yīng)即已結(jié)束。第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，仔細(xì)觀察，認(rèn)真記錄進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)闹г嚬苤忻傅幕钚宰罡?？你是怎樣得出這一結(jié)論的？實(shí)驗(yàn)結(jié)果與你預(yù)期的結(jié)果一致嗎？你做出的假設(shè)是否得到了證實(shí)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過這個(gè)探究，你們小組得出怎樣的結(jié)論？實(shí)驗(yàn)結(jié)論第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶【科學(xué)方法】影響酶活性的條件二酶的特性與其他小組交流探究的過程和結(jié)論，以及提出的新問題。聽取其他小組的質(zhì)詢，進(jìn)行必要的答辯、反思和修改。交流時(shí)應(yīng)當(dāng)注意具體情況具體分析，如不同酶的最適條件可能是不一樣的。表達(dá)交流不同溫度或pH條件下酶的活性差別有多大？感興趣的話，建議你進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)：用出現(xiàn)同一結(jié)果所需的時(shí)間來(lái)表示酶的活性，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制不同條件下酶活性的曲線圖。除溫度和pH外，還有哪些條件影響酶的活性？感興趣的同學(xué)，可以查找有關(guān)資料。繼續(xù)探究第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶二酶的特性酶的溫和性與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大，有的酶最適溫度可高達(dá)70℃。動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH大多在6.5~8.0，但也有例外，如胃蛋白酶的最適pH為1.5；植物體內(nèi)的酶最適pH大多為4.5~6.5。相關(guān)信息第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶二酶的特性溫度對(duì)酶活性的影響影響：在最適宜的