降低化學(xué)反應(yīng)活化能-酶(公開課)

1、 降低化學(xué)反應(yīng)活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能-酶酶授課人：吳勁松授課人：吳勁松生活中的酶生活中的酶 酶是活細(xì)胞酶是活細(xì)胞（來源）（來源）產(chǎn)生的一類產(chǎn)生的一類具有生物催化作用具有生物催化作用（功能）（功能）的有機的有機物物（化學(xué)本質(zhì)）。（化學(xué)本質(zhì)）。酶的概念酶的概念: 酶是生物催化劑，與化學(xué)上的催化劑酶是生物催化劑，與化學(xué)上的催化劑催化效率相同嗎？催化效率相同嗎？（2H2O2 2H2O + O2 ）一、酶的高效性一、酶的高效性試管編號1234H2O2溶液 2ml2ml2ml2ml變量不處理900C中水浴 加FeCl3溶液 加肝臟研磨液氣泡現(xiàn)象帶火星衛(wèi)生香檢驗對照實驗比較過氧化氫酶在不同條件下的分解 無

2、 少量 較大量 大量火星變亮 復(fù)燃對照組 實驗組自變量自變量因變量因變量1.該實驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論？答：酶具有高效性視頻：比較過氧化氫酶在不同條視頻：比較過氧化氫酶在不同條件下的分解件下的分解 2. 如果只用試管4能否證明酶具有高效性？3.兩支試管的唯一區(qū)別是催化劑不同，如果兩試管的溫度也不同，對實驗結(jié)果有影響嗎？對照原則:設(shè)計對照實驗,既要有對照組又要 有實驗組。 單一變量原則：在對照實驗中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同。 等量原則：等量原則：各組加入的試劑要等量各組加入的試劑要等量實驗設(shè)計原則:n在過氧化氫分解實驗中在過氧化氫分解實驗中, ,為什么要將為什么要將肝臟研磨，

3、用肝臟研磨液？肝臟研磨，用肝臟研磨液？n推測：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，推測：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，催化效率是否會更高？為什么？催化效率是否會更高？為什么？活化能活化能n分子從常態(tài)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)所需要的的能量稱為活化能（書本劃線）（書本劃線）無機催化劑（如溫度、 FeCl3 ）：提高活化分子數(shù)量酶：降低化學(xué)反應(yīng)活化能。二、酶的專一性一種酶只能催化一種或一類化學(xué)一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)。提出問題：提出問題：小組合作討論如何設(shè)計實小組合作討論如何設(shè)計實驗來驗證：淀粉酶具有專驗來驗證：淀粉酶具有專一性，只對淀粉水解一性，只對淀粉水解（實驗原理、實驗步驟、（

4、實驗原理、實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論與分實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論與分析）析）淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實實驗驗步步驟驟一一二二三三實驗實驗 現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入60左右的熱左右的熱水中，反應(yīng)水中，反應(yīng)5min2號試管中加入號試管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約6060水浴水浴2min2min1號試管中加入號試管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液無變化無變化磚紅色沉淀磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究影響酶活性的因素探究影響酶活性的因素

5、 從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要比較溫和的條件，比如淀粉酶在比較溫和的條件，比如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影響酶的催能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影響酶的催化效率（活性）？化效率（活性）？1 1、選擇淀粉酶還是、選擇淀粉酶還是HH2 2OO2 2酶作為實驗材料？酶作為實驗材料？三組，高溫，低溫和常溫！三組，高溫，低溫和常溫！2 2、我要設(shè)計幾組實驗？選擇幾個溫度？、我要設(shè)計幾組實驗？選擇幾個溫度？淀粉酶。因為淀粉酶。因為 HH2 2OO2 2受溫度影響也會分解受溫度影響也會分解3 3、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什

6、么樣的鑒定試劑？、觀察指標(biāo)怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？碘液，看是否變藍碘液，看是否變藍問題聚焦問題聚焦序號項目試管1231淀粉溶液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3溫度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5實驗現(xiàn)象以上設(shè)計有兩點錯誤:一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則;二是試劑加入的順序錯誤2、3步應(yīng)互換。 以上設(shè)計是否有錯誤？1 1號試管號試管淀粉溶液淀粉溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2 2號試管號試管3 3號試管號試管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液藍色藍色保持保持00冰水中冰

7、水中約約5min5min加熱至加熱至100100，約約5min5min加熱至加熱至6060，約約5min5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩無明顯現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍色藍色探究溫度對淀粉酶活性的影響探究溫度對淀粉酶活性的影響 在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的較高的溫度容易使酶的 遭到破壞，蛋白質(zhì)遭到破壞，蛋白質(zhì)變性，而失去變性，而失去 。每種酶都有自己的每種酶都有自己的低低活性活性最適溫度最適溫度空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)動物：動物：35-4035-40攝氏度攝氏度植物植物 40-50

8、40-50攝氏度攝氏度細(xì)菌、真菌細(xì)菌、真菌 差別較大差別較大 通過以上實驗可以知道，酶在最適溫度下，通過以上實驗可以知道，酶在最適溫度下，活性最高。活性最高。 那么那么PHPH值不同，對酶的活性有沒有影響呢？值不同，對酶的活性有沒有影響呢？設(shè)計一個實驗，來探究設(shè)計一個實驗，來探究pHpH會影響酶的催化會影響酶的催化效率（活性）？效率（活性）？1 1號試管號試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2 2號試管號試管3 3號試管號試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2 2滴，振蕩滴，振蕩23min23min試管各加入試管各加入2mL2mL過氧化氫溶液過氧化氫

9、溶液無明顯變化無明顯變化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2氣泡數(shù)量氣泡數(shù)量（將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中）（將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中）只有在適合的只有在適合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好多多無明顯變化無明顯變化探究探究pHpH對過氧化氫酶活性的影響對過氧化氫酶活性的影響視頻視頻探究探究pHpH對過氧化氫酶活性的影響對過氧化氫酶活性的影響過氧化氫酶過氧化氫酶在最適合的在最適合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高動物體里的酶最適動物體里的酶最適PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之間，之間，（但胃蛋白酶為但胃蛋白酶為1.51.5，胰液中的酶為胰液中的酶為8-98-9）植物體里的酶最適植物體里的酶最適PHPH大大多在多在4.5-6.54.5-6.5之間之間過酸、過堿的，會使酶的過酸、過堿的，會使酶的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)遭到破壞遭到破壞, ,蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)變性變性，使酶永久失活。，使酶永久失活。影響酶促反應(yīng)速率的因素：影響酶促反應(yīng)速率的因素：1 1、溫度、溫度3 3、酶的濃度：、酶的濃度：反應(yīng)速率隨反應(yīng)速率隨 酶濃度的升高而加快。酶濃度的升高而加快。4