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(lái)說(shuō)，能量的獲得和利用都必須通過(guò)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(chēng)為細(xì)胞代謝。加熱、加壓、攪拌、粉粹原料、催化劑——依賴(lài)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些代謝廢物：H2O2H2O＋O2加熱FeCl3、酶例如過(guò)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(guò)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(guò)氧化氫分解反應(yīng)的活化能?！呋脑硗瑹o(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。——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(guò)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(wú)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(yè)，學(xué)習(xí)酶本質(zhì)的探索在科學(xué)上沒(méi)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(lèi)化合物，少數(shù)是RNA來(lái)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(chǎng)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(chǎng)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(wú)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(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍。與無(wú)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(wú)機(jī)催化劑資料2：鹽酸可以作為無(wú)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(wú)還原糖預(yù)測(cè)結(jié)果：淀粉+淀粉酶組生成磚紅色沉淀，而蔗糖+淀粉酶組無(wú)磚紅色沉淀生成每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)——酶具有專(zhuān)一性三、酶有何特性酶vs無(wú)機(jī)催化劑每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)——酶具有專(zhuān)一性模型解釋?zhuān)恳饬x？

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(chǎng)所有關(guān)三、酶有何特性酶vs無(wú)機(jī)催化劑資料3：許多無(wú)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(shuō)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(shì)？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(lái)表示變性：過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)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(wú)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(zhuān)一性

一種酶只能催化一種或一類(lèi)化合物的反應(yīng)酶的特定分布不同酶分布在不同的場(chǎng)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)氧化氫分解速率（氣泡產(chǎn)生的多少）變量：自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)：對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組

比較過(guò)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(guò)氧化氫酶是否能加快過(guò)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(guò)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(cè)的指標(biāo)？（可以畫(huà)圖表示）現(xiàn)象如圖所示：你的結(jié)論是？FeCl3、過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫的分解，且過(guò)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(guò)斐林試劑檢測(cè)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)。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(wú)磚紅色沉淀問(wèn)題：1、本實(shí)驗(yàn)中，是否可以用碘液來(lái)檢測(cè)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(wú)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(zhuān)一性。探究2影響酶活性的條件提出問(wèn)題酶通常在生理?xiàng)l件下發(fā)揮作用，離開(kāi)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