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

◆細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸、胞吞、胞吐需要能量；細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)等有機(jī)物的合成需要能量；肌細(xì)胞的收縮需要能量……◆細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，只有不斷輸入能量，才能維持生命活動(dòng)的有序性。溫故知新：前面我們學(xué)習(xí)了細(xì)胞哪些生命活動(dòng)是需要能量？第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用對(duì)細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞中每時(shí)每刻都在快速的進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。加熱、加壓、攪拌、粉粹原料、催化劑——依賴于具有催化作用的酶××××加快化學(xué)反應(yīng)速率的方法第1課時(shí)第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用活化能：分子常態(tài)活躍狀態(tài)能量細(xì)胞代謝過程中會(huì)產(chǎn)生一些代謝廢物：H2O2H2O＋O2加熱FeCl3、酶例如過氧化氫（H2O2），其具有強(qiáng)氧化性，會(huì)傷害細(xì)胞，幸好細(xì)胞中有過氧化氫酶能及時(shí)催化H2O2分解H2O和O2。一、酶有何用

氧化氫在不同條件下的分解H2O2H2O＋O2加熱FeCl3、酶加熱：使H2O2分子本身獲得能量Fe3+和酶并未供給H2O2能量，只是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。——催化的原理同無機(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。——酶具有高效性酶能顯著降低反應(yīng)的活化能，從而使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速有序地進(jìn)行活化能分子常態(tài)活躍狀態(tài)二、酶為何物釀酒玻璃瓶中加入新鮮的葡萄，勻漿，密封——10天左右出產(chǎn)美味葡萄酒這是一個(gè)純化學(xué)過程，還是與某些生物有關(guān)呢？二、酶為何物釀酒與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德：釀酒需活的酵母參與李比希：釀酒是酵母死亡后釋放的物質(zhì)引起的其它實(shí)驗(yàn)：大量的酶是蛋白質(zhì)，釀酒酶為蛋白質(zhì)薩姆納：刀豆中提取的脲酶是蛋白質(zhì)切赫和奧特曼：部分RNA具有酶活性釀酒發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)酵母釀酒是什么回事呢？畢希納：活酵母細(xì)胞產(chǎn)生能引起發(fā)酵的物質(zhì)自主閱讀教材79頁，學(xué)習(xí)酶本質(zhì)的探索在科學(xué)上沒有平坦的大路，只有不畏勞苦沿著陡路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)

——馬克思多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA來源功能化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生的催化酶二、酶為何物酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA1、酶的基本單位都是氨基酸2、酶的合成場所都在核糖體3、酶只能在細(xì)胞內(nèi)起作用判斷×××1、酶的基本單位：氨基酸或核糖核苷酸2、酶的合成場所：核糖體或細(xì)胞核3、酶在細(xì)胞內(nèi)外都能起作用三、酶有何特性酶vs無機(jī)催化劑資料1：大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107~1013倍。與無機(jī)催化劑相比，酶能更顯著地降低反應(yīng)的活化能酶具有高效性深度思考：酶具有高效性有何生物學(xué)意義？酶具有高效性能夠保證細(xì)胞代謝的快速進(jìn)行，從而保證能量的高效供應(yīng)和利用，從而維持正常的生命活動(dòng)三、酶有何特性酶vs無機(jī)催化劑資料2：鹽酸可以作為無機(jī)催化劑，催化蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等物質(zhì)水解同種酶能否催化不同底物水解呢？如淀粉酶能否催化淀粉和蔗糖水解呢？嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，實(shí)驗(yàn)思路即可提示：可用試劑淀粉酶、淀粉、蔗糖、斐林試劑等參考思路：在淀粉溶液和蔗糖溶液中分別加入淀粉酶，一段時(shí)間后，再用斐林試劑鑒定溶液中有無還原糖預(yù)測結(jié)果：淀粉+淀粉酶組生成磚紅色沉淀，而蔗糖+淀粉酶組無磚紅色沉淀生成每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)——酶具有專一性三、酶有何特性酶vs無機(jī)催化劑每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)——酶具有專一性模型解釋？意義？

不同酶催化不同底物，各司其職，互不干擾，從而保證細(xì)胞代謝的有序進(jìn)行細(xì)胞代謝有序地進(jìn)行，還與不同酶分布在不同場所有關(guān)三、酶有何特性酶vs無機(jī)催化劑資料3：許多無機(jī)催化劑能在高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件催化化學(xué)反應(yīng)酶呢？同一種酶在不同溫度和pH條件下，定量分析酶的催化活性“看圖說話”，思考：1、酶的催化活性是怎么表示的；2、描述曲線變化趨勢？有何異同3、哪些點(diǎn)酶活性喪失；為什么會(huì)喪失？用酶促反應(yīng)速率來表示變性：過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)破壞，酶活性喪失，而且不可逆低溫條件，酶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，只是活性受到抑制，適宜溫度酶活性升高——適合酶制劑的保存三、酶有何特性低溫條件，酶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，只是活性受到抑制，適宜溫度酶活性升高——適合酶制劑的保存酶的作用條件較溫和。小結(jié)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA酶具有高效性與無機(jī)催化劑相比，酶能更顯著地降低反應(yīng)的活化能酶具有專一性

一種酶只能催化一種或一類化合物的反應(yīng)酶的特定分布不同酶分布在不同的場所，互不干擾酶的作用條件溫和酶催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的，酶與生活第2課時(shí)第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

比較過氧化氫在不同條件下的分解H2O2H2O＋O2加熱FeCl3、酶探究1探究1：加熱是否能夠加快過氧化氫的分解結(jié)果如圖所示：1、描述現(xiàn)象；2、你得到的結(jié)論結(jié)論：加熱能加快過氧化氫的分解？why？如何修正？參考方案：兩組試管分別加入等量、等濃度的H2O2溶液，一組常溫處理、一組90℃水浴加熱，在單位時(shí)間，觀察過氧化氫分解速率（氣泡產(chǎn)生的多少）變量：自變量、因變量、無關(guān)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)：對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組

比較過氧化氫在不同條件下的分解H2O2H2O＋O2加熱FeCl3、酶探究1探究2：探究FeCl3、過氧化氫酶是否能加快過氧化氫的分解并比較兩者的效果提供的材料用具：20%新鮮的肝臟研磨液（富含過氧化氫酶）、3%新配置的H2O2、3.5%的FeCl3溶液、量筒、試管、帶火星的衛(wèi)生香等描述你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：如何分組處理、觀測的指標(biāo)？（可以畫圖表示）現(xiàn)象如圖所示：你的結(jié)論是？FeCl3、過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解，且過氧化氫酶的促進(jìn)效果更加明顯淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟淀粉和蔗糖都是非還原糖，而它們的水解產(chǎn)物是還原糖。通過斐林試劑檢測有無還原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化學(xué)反應(yīng)。序號(hào)項(xiàng)目試管1試管21注入可溶性淀粉2mL2mL2注入蔗糖酶——2mL3注入淀粉酶2mL——4注入斐林試劑2mL5沸水浴加熱1min6觀察記錄試管中有無磚紅色沉淀問題：1、本實(shí)驗(yàn)中，是否可以用碘液來檢測淀粉和蔗糖是否發(fā)生了水解？2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，列出實(shí)驗(yàn)器材用具實(shí)驗(yàn)結(jié)果試管1有磚紅色沉淀生成；試管2無磚紅色沉淀生成實(shí)驗(yàn)結(jié)論淀粉酶能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了酶具有專一性。探究2影響酶活性的條件提出問題酶通常在生理?xiàng)l件下發(fā)揮作用，離開了生理?xiàng)l件后，酶還有活性嗎？作出假設(shè)生理狀態(tài)下酶的活性最高（較高），遠(yuǎn)離生理?xiàng)l件后酶活性下降甚至喪失（因?yàn)榈鞍踪|(zhì)會(huì)變性失活）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1、選擇