5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件 高一生物人教版必修一

5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

酶的作用及作用原理生物組彭瑤（二）酶的本質(zhì)1、資料分析發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納爭(zhēng)論其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)

死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA2.歸納酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是________少數(shù)是_____合成原料合成場(chǎng)所來(lái)源生理功能作用原理蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體核仁降低化學(xué)反應(yīng)的活化能生物催化作用活細(xì)胞一、問(wèn)題探討討論一：金屬籠子有什么作用呢？討論二：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？討論三：怎樣才能證明你的推測(cè)？排除了鳥(niǎo)胃中的物理性消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)物質(zhì)，在體外能否分解肉塊請(qǐng)思考：回顧：葉綠體光合作用

酶線(xiàn)粒體

有氧呼吸酶核糖體

氨基酸的脫水縮合

酶細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)二、酶在細(xì)胞代謝中的作用實(shí)驗(yàn)探究：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在高溫或鐵離子或過(guò)氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。2H2O2

2H2O+O2一定條件下想一想1、為什么要選用新鮮的豬肝？2、為什么要將豬肝制成研磨液？3、氧氣的多少可以通過(guò)哪些途徑觀察？新鮮肝臟中有較多的過(guò)氧化氫酶，放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的肝臟中的過(guò)氧化氫酶會(huì)被微生物分解使肝細(xì)胞破裂從而釋放出過(guò)氧化氫酶氣泡的數(shù)量、帶火星木條復(fù)燃情況步驟試管編號(hào)1234

一H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果單位時(shí)間氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3溶液鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴反應(yīng)條件1.加熱可以加快過(guò)氧化氫分解2.FeCl3能催化過(guò)氧化氫分解3.過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解4.過(guò)氧化氫酶的催化效率比FeCl3高不明顯不復(fù)燃少量不復(fù)燃較多變亮大量復(fù)燃90℃水浴加熱2滴氯化鐵溶液2滴鮮肝研磨液常溫步驟試管編號(hào)1234

一H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果單位時(shí)間氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3溶液鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴反應(yīng)條件1.加熱可以加快過(guò)氧化氫分解2.FeCl3能催化過(guò)氧化氫分解3.過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解4.過(guò)氧化氫酶的催化效率比FeCl3高不明顯不復(fù)燃少量不復(fù)燃較多變亮大量復(fù)燃滴加FeCl3溶液和鮮肝研磨液能用同一支滴管嗎？步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果單位時(shí)間氣泡產(chǎn)生帶火星木條結(jié)論比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3溶液鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴少量較多大量不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)等量性控制變量（單一）原則等量性無(wú)關(guān)變量人為改變的變量隨自變量的變化而變化的變量1.加熱可以加快過(guò)氧化氫分解2.FeCl3能催化過(guò)氧化氫分解3.過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解4.過(guò)氧化氫酶的催化效率比FeCl3高不明顯不復(fù)燃除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。常溫90℃FeCl3肝臟研磨液在每次實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么總是兩兩同時(shí)進(jìn)行，如果只用試管4能否說(shuō)明酶的催化效率很高？對(duì)照原則如果向3號(hào)試管中加2滴FeCl3，而向4號(hào)試管中加入20滴肝臟研磨液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否還能說(shuō)明酶的催化效率高？

單一變量原則

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。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)是什么呢？：加熱：Fe3+：酶：活化能三、酶在細(xì)胞代謝中的作用原理三、酶在細(xì)胞代謝中的作用原理酶作用的本質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性能量酶使活化能降低有酶的催化沒(méi)有酶催化反應(yīng)過(guò)程條件活化能(kj/mol)沒(méi)有催化劑催化75用膠態(tài)鉑催化54用過(guò)氧化氫酶催化29右表：20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能隨堂練習(xí)1、右圖表示在不同條件下化學(xué)反應(yīng)所需活化能的變化情況，則A、B、C所代表的條件依次為

A.無(wú)機(jī)催化劑催化，酶催化，無(wú)催化劑催化B.酶催化，無(wú)催化劑催化，無(wú)機(jī)催化劑催化C.無(wú)催化劑催化，無(wú)機(jī)催化劑催化，酶催化D.酶催化，無(wú)機(jī)催化劑催化，無(wú)催化劑催化練一練2、下列關(guān)于酶的實(shí)驗(yàn)不正確的是

A．上述反應(yīng)中的自變量是催化劑的種類(lèi)B．該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明酶具有高效性

C．該實(shí)驗(yàn)如果將肝臟進(jìn)行研磨，效果會(huì)更好

D．該實(shí)驗(yàn)的因變量是肝臟質(zhì)量的變化

三、酶的特性和無(wú)機(jī)催化劑相比，酶的催化效率大約是其的107～1013倍高效性資料11、無(wú)機(jī)催化劑酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。2、蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞進(jìn)牙縫里的肉絲兩天后還沒(méi)被消化。

12/19/2022AB酶底物AB酶底物A酶CD產(chǎn)物產(chǎn)物酶A反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)不變12/19/2022122mL淀粉溶液

2mL蔗糖溶液1mL淀粉酶溶液1mL淀粉酶溶液+++

斐林試劑（水浴約60℃）+

等量斐林試劑（水浴約60℃）磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀如果給你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其它必須的材料用具，證明酶具有專(zhuān)一性能力提升步驟試管1試管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，37℃水浴保溫5min32ml斐林試劑，邊加邊輕輕振蕩4水浴煮沸1min結(jié)果出現(xiàn)磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀酶的專(zhuān)一性是普遍存在的生物體內(nèi)有些酶能夠催化某些分子結(jié)構(gòu)相近的礦物質(zhì)，如二肽酶，可以催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，準(zhǔn)確地說(shuō)，酶的專(zhuān)一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類(lèi)化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的特性

專(zhuān)一性12/19/2022唾液pH6.2~7.4胃液pH0.9~1.5小腸液pH7.63、使用溫水效果更佳資料加酶12/19/2022

探究溫度與酶活性（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的）可溶性淀粉溶液，新配置的唾液淀粉酶溶液，熱水，蒸餾水，冰塊水浴鍋試管、碘液等。材料用具

探究pH與酶活性（體積分?jǐn)?shù)3%的）過(guò)氧化氫溶液，新鮮的肝臟研磨液（含過(guò)氧化氫酶）（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的）鹽酸，蒸餾水，（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的）NaOH溶液衛(wèi)生香，火柴，試管。12/19/2022序號(hào)項(xiàng)目試管1試管2試管312345（振蕩搖勻保持各自的溫度5min）預(yù)期顏色變化注入可溶性淀粉液每支試管各2mL37℃左右的熱水中沸水中冰塊中注入淀粉酶溶液每支試管各1mL加入碘液每支試管各加1滴不變藍(lán)變藍(lán)變藍(lán)探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響置于不同溫度下（保溫5min）12/19/2022序號(hào)項(xiàng)目123

溫度條件45相同溫度下淀粉溶液淀粉酶混合，保持溫度注入可溶性淀粉液保溫5min注入淀粉酶溶液保溫5min2mL1mL1mL1mL1滴探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響11′22′33′2mL2mL0℃37℃100℃3mL混合液3mL混合液3mL混合液碘液檢驗(yàn)結(jié)論：溫度能影響酶的活性變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱(chēng)為該酶促反應(yīng)的最適溫度0最適溫度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受溫度影響示意圖

一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適溫度在35~40℃之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在40~50℃之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。溫度對(duì)酶活性的影響12/19/2022序號(hào)項(xiàng)目試管1試管2試管31234探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響注入肝臟研磨液注入蒸餾水注入5%NaoH溶液注入5%鹽酸溶液預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象每支試管各1mL每支試管各2mL現(xiàn)象不明顯現(xiàn)象不明顯劇烈反應(yīng)1mL1mL1mL結(jié)論：pH能影響酶的活性不同pH的處理注入過(guò)氧化氫溶液1、步驟2和步驟3能否對(duì)調(diào)，為什么？2、能否用碘液作鑒定試劑？為什么試管編號(hào)處理C1C2C3C4C5加入新鮮淀粉酶溶液1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升加入緩沖液調(diào)節(jié)PH值更酸酸7堿更堿加入可溶性淀粉液2毫升2毫升2毫升2毫升2毫升振蕩試管后，在60℃恒溫水浴中靜置1min加入配好的斐林試劑1毫升1毫升1毫升1毫升1毫升輕輕振蕩試管，放到熱水中用酒精燈加熱煮沸1min結(jié)果（顏色）結(jié)論pH對(duì)酶活性的影響反應(yīng)溶液pH會(huì)對(duì)酶的活性有影響υ/mmol.s-1最適pH0pH酶活性受pH影響示意圖

一般地，動(dòng)物體內(nèi)的酶最適pH在6.5~8.0之間；植物體內(nèi)的酶最適溫度在4.5~6.5之間；細(xì)菌和真菌體內(nèi)的酶最適溫度差別較大。pH對(duì)酶活性的影響酶的名稱(chēng)最適PH過(guò)氧化氫酶（肝）6.8唾液淀粉酶

6.8脂肪酶

8.3胰蛋白酶8.0~9.0胃蛋白酶

1.5~2.2pH對(duì)酶活性的影響酶的作用條件較溫和嬌氣的酶酶一般在比較溫和的條件下催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。

過(guò)酸過(guò)堿和高溫---酶被殺死，低溫------------------酶暫時(shí)失活結(jié)論：在最適宜的溫度和最適宜的pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。過(guò)酸、過(guò)堿和高溫，都能使酶的分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去活性，且不可逆。小結(jié)：酶的特性酶的高效性酶的專(zhuān)一性酶需要適宜的條件每一種酶只能催化一種化合物或一類(lèi)化合物的化學(xué)反應(yīng)酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的