公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶提出問(wèn)題：1、酶是怎樣被發(fā)現(xiàn)的？2、什么是細(xì)胞代謝？3、酶在細(xì)胞代謝中有什么作用？4、酶的化學(xué)本質(zhì)是什么？公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶貼近生活：2.消化器官——胃起到了什么樣的作用？是不是只簡(jiǎn)單的磨碎食物？1.早晨吃過(guò)飯，肚子里的食物會(huì)發(fā)生怎樣的變化？公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶一、問(wèn)題探討公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶討論一：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：公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶

氨基酸

多肽酶縮合脫水細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。一、酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝葉綠體線粒體核糖體是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶［小資料］人體細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的反應(yīng)是非常快的，據(jù)估計(jì)人體內(nèi)的細(xì)胞每分鐘發(fā)生的反應(yīng)超過(guò)幾百萬(wàn)次；人體血液中的紅細(xì)胞每秒鐘要更新200萬(wàn)個(gè)。

這么多的化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫常壓下順利進(jìn)行，正是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)存在著生物催化劑——酶。公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶一、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公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶實(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高溫/Fe3＋

/過(guò)氧化氫酶公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶想一想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、滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，能否共用一個(gè)吸管？4、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)氧化氫酶使肝細(xì)胞破裂從而釋放出過(guò)氧化氫酶不能，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性氣泡的數(shù)量、帶火星木條復(fù)燃情況公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？90℃水浴加熱加熱可以促進(jìn)過(guò)氧化氫分解公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1、3號(hào)試管和4號(hào)試管未經(jīng)加熱也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？2、3號(hào)和4號(hào)試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？說(shuō)明什么？Fe3+

和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解4號(hào)，說(shuō)明過(guò)氧化氫酶的催化效率更高公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一H2O2濃度劑量二劑量結(jié)果氣泡產(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鮮肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(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)等量性原則單一變量原則等量性原則無(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.高溫可以加快過(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高公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶控制變量的科學(xué)方法：

自變量變量因變量單一變量原則無(wú)關(guān)變量

對(duì)照組對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則實(shí)驗(yàn)組公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶在細(xì)胞代謝中的作用

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)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能同無(wú)機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高?；罨芄_(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶75無(wú)催化劑催化29過(guò)氧化氫酶54用膠態(tài)鉑催化活化能(kJ.mol-1)條件催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶作用的本質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能高效性公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶？當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時(shí)，用雙氧水消毒時(shí)，能觀察到什么現(xiàn)象？你能解釋這一現(xiàn)象的原因嗎？

當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時(shí)，常用雙氧水消毒，消毒時(shí)常能觀察到有氣泡產(chǎn)生。這是因?yàn)槿梭w細(xì)胞中的過(guò)氧化氫酶能將過(guò)氧化氫分解成水和氧氣。這氣泡就是氧氣。公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶資料分析討論細(xì)胞中的酶很多，它們都是蛋白質(zhì)嗎？二、酶的本質(zhì)公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶（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RNA公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶2.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)胞公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的定義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA.來(lái)源作用化學(xué)本質(zhì)什么是酶？公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的作用與本質(zhì)作用：……由酶催化的化學(xué)反應(yīng)，稱酶促反應(yīng)酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率為酶的活性參與細(xì)胞代謝，催化化學(xué)反應(yīng)。公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶三、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倍高效性你在打球或賽跑時(shí)，需要大量的能量供應(yīng)，如果酶的催化效率很低，會(huì)發(fā)生什么情況呢？公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶資料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。由上述資料大膽的提出問(wèn)題，作出你的假設(shè)。公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶步驟試管1試管212ml可溶性淀粉2ml蔗糖溶液22ml新鮮淀粉酶溶液，振蕩，60℃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)磚紅色沉淀公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的專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)，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)。酶的特性

專一性公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶具有專一性例1：酪氨酸酶代謝途徑：酪氨酸——→黑色素例2：多肽的水解

多肽——→氨基酸腸肽酶東方驕子P53酶專一性的圖像分析公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容試管1試管2試管3試管1′試管2′試管3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鮮淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置溫度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5混合試管1′試管2′試管3′6保溫時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘7滴碘液1滴1滴1滴8觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（是否變藍(lán)）公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1、能否使用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響？2、1和1’，2和2’，3和3’為什么要各自在相同的溫度下保溫5min后再混合？東方驕子P54“特別提醒”公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的環(huán)境溫度稱為該酶促反應(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)酶活性的影響公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶試管編號(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)酶活性的影響公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶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？為什么東方驕子P54、P55“特別提醒”公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶反應(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)酶活性的影響公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶酶的名稱最適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)酶活性的影響公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶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)失活公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶結(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。公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶小結(jié)：酶的特性酶的高效性酶的專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107~1013倍公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶1．下列有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）。A．要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組

B．要遵循單因子變量原則C．無(wú)關(guān)變量要始終相同且適宜

D．自變量要始終保持相同2．同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是（

）。A．能降低反應(yīng)的活化能

B．能供給反應(yīng)物能量C．改變了反應(yīng)的途徑

D．降低反應(yīng)活化能的作用更顯著課堂鞏固公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶3．關(guān)于活化能，下列說(shuō)法不正確的是（

）。A．是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱、加壓通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能C．無(wú)機(jī)催化劑使反應(yīng)物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應(yīng)速率D．酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶4、同一個(gè)體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶（

）

A、種類有差異，數(shù)量相同

B、種類有差異，數(shù)量不同

C、種類無(wú)差異，數(shù)量相同

D、種類無(wú)差異，數(shù)量不同公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶5、在探究pH對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，溫度和pH分別屬于(

)A．自變量和因變量B．無(wú)關(guān)變量和因變量C．無(wú)關(guān)變量和自變量D．因變量和自變量公開(kāi)課：降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶生