降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶上用

關(guān)于降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶上用第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)活化能的酶第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天問題探討：1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？討論：斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？鳥類的胃是否只有物理性消化,沒有化學(xué)消化。胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一些化學(xué)反應(yīng)的條件MnO2濃H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH

CH3COOCH2CH3+H2O2KClO32KCl+3O2乙醇醋酸乙酸乙酯第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一般化學(xué)反應(yīng)的條件：FeBr2BrHBr在化學(xué)反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫做

。催化劑（1）高溫（2）高壓（3）強(qiáng)酸（4）強(qiáng)堿（5）催化劑催化劑只是改變反應(yīng)速率,并不改變化學(xué)平衡第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境：

1.常溫2.常壓3.水溶液環(huán)境4.pH接近中性細(xì)胞內(nèi)會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該有適合的生物催化劑————

酶很溫和第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一酶的作用和本質(zhì)

細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝離不開降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。1、酶在細(xì)胞代謝中的作用（板書）第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天實(shí)驗(yàn):

比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率方法步驟:1.取4支潔凈試管，編上序號(hào)，并且各注入2mL過氧化氫溶液，按序號(hào)依次放置在試管架上。2.將2號(hào)試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，并與1號(hào)試管作比較。3.向3號(hào)試管內(nèi)滴入2滴氯化鐵溶液，向4號(hào)試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液。輕輕地振蕩兩只試管，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。仔細(xì)觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。4.將點(diǎn)燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放入3、4號(hào)試管內(nèi)液面的上方，觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天4343第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天討論:提示1.2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。提示2.不能。提示3.說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。提示4.4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行成百上千的化學(xué)反應(yīng),需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天分子從常態(tài)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?；罨?加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而且與無機(jī)催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性——酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。（板書）第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天條件活化能/kJ?mol沒有催化劑催化75用膠態(tài)鉑催化54用過氧化氫酶催化29在20度測(cè)得的過氧化氫分解的活化能第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天糖

酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問題的爭(zhēng)論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰？他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？是哪位科學(xué)家通過怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束了這場(chǎng)爭(zhēng)論？得到了什么結(jié)論？是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天糖

酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問題的爭(zhēng)論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天糖酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問題的爭(zhēng)論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天糖酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？是誰通過怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束了這場(chǎng)爭(zhēng)論？得到什么結(jié)論？畢希納（化學(xué)家）酵母細(xì)胞提取液與活酵母細(xì)胞作用相同第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天是誰最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？為什么在他之前很難鑒定？薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)切赫奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化作用第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

酶是

產(chǎn)生的具有

的

來源酶的本質(zhì)功能活細(xì)胞催化作用※

絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)；少數(shù)是RNA有機(jī)物※酶是一類生物催化劑(具有專一性和高效性)第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天用法：先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時(shí)，用溫水浸泡效果更佳,切勿用60℃以上的水。注意：切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料，用后須徹底清洗雙手。第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天考考你??！第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1.下列各圖中,①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線,E表示酶降低的活化能。正確的圖解是()C第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天2下圖是人體某個(gè)化學(xué)反應(yīng)的示意圖。（1）圖中的哪個(gè)英文字母代表酶？A第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3.能夠使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶

4.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物B.化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力CD第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天少量肝臟研磨液為什么4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？二酶的特性說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率1.酶具有高效性（板書）第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天酶具有高效性事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的倍。107

～1013上述實(shí)驗(yàn)說明了：酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行能量供應(yīng)的穩(wěn)定。是細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)能在常溫、常壓、中性水溶液環(huán)境中進(jìn)行的關(guān)鍵因素。酶具有高效性的意義：第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用

淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀?，F(xiàn)在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)？你有怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？2.酶具有專一性（板書）第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液藍(lán)色無變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的

是分不開的。一種或一類4000專一性目前發(fā)現(xiàn)的酶有

多種,它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。酶具有專一性（例如，二肽酶可以水解由任意兩種氨基酸組成的二肽。）第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天酶活性：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率。從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一定的條件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來證明溫度會(huì)影響酶的活性？3.酶的作用條件比較溫和第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1號(hào)試管2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色保持0℃冰水中反應(yīng)約5min加熱至100℃，反應(yīng)約5min加熱至60℃，反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩無明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理嗎第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1號(hào)試管淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色保持0℃冰水中反應(yīng)約5min加熱至100℃，反應(yīng)約5min加熱至60℃，反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩無明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的遭到破壞而失去較低的溫度則

了酶的活性每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)抑制第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天1號(hào)試管過氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入2ml水試管各加入1mL淀粉酶溶液磚紅色沉淀加入2ml淀粉溶液，并在60度下水浴3支試管分別加入2ml斐林試劑，邊加入邊振蕩，沸水浴1min，觀察顏色變化只有在適合的pH下酶的催化效率最好無明顯變化無明顯變化探究pH對(duì)淀粉酶活性的影響加入2mlHCl加入2mlNaOH第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天過氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性

最高空間結(jié)構(gòu)在過酸過堿的條件下，都會(huì)使酶的遭到破壞而失去?；钚缘?5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？不同，過酸、過堿或溫度過高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。酶的作用條件溫和第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天酶的特性：具有高效性具有專一性作用條件較溫和第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH第38頁,共42頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)：1、酶的特性：酶具有__________性。酶具有__________性。酶的作用條件___________。2、影響酶催化的變化因素：受到__________、__________等的影響。3、影響因素的變化與酶的催化效率：在最適溫度或最適pH之前，隨溫度或pH的逐步增加，酶的催化效率也__________，在最適溫度或最適pH之后，隨溫度或pH的不斷增加，酶的催化效率_____________，4、酶的失活：過_____、過______或溫度______，會(huì)使酶的_______遭到破壞，使酶________。5、酶的活性恢復(fù)：0℃左右時(shí)，酶的_________很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)_________，在適宜的溫度下酶的活性可以________。高效專一比較溫和溫度PH值逐漸升高不斷降低酸堿過高空間結(jié)構(gòu)失活活性沒遭破壞恢