51降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶高一生物高效教學(xué)課件（人教版2019必修1）

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用一酶的作用和本質(zhì)問題探討1232、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？

3、怎樣才能證明你的推測(cè)？1、為什么要將肉放在金屬籠內(nèi)？排除物理消化對(duì)肉塊的影響，確定其是否發(fā)生化學(xué)消化是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物在體外是否也能將肉塊分解質(zhì)。斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)說明，食物在胃中的消化，靠的是胃中的某種物質(zhì)。然而這種物質(zhì)是什么？胃蛋白酶化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱細(xì)胞代謝一、細(xì)胞代謝實(shí)質(zhì)？場(chǎng)所？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)二、酶在細(xì)胞代謝中的作用實(shí)驗(yàn)原理:2H2O22H2O+O2不同條件步驟試管編號(hào)

說明1234

一H2O2濃度

劑量二

劑量結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃水浴加熱FeCl3新鮮肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃1.加熱可以促進(jìn)H2O2分解，提高反應(yīng)速率；2.Fe3+和過氧化氫酶都能加快H2O2分解；3.過氧化氫酶的催化效率更高反應(yīng)條件自變量因變量檢測(cè)指標(biāo)無關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)中變量A.對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素外，其余因素都不變的實(shí)驗(yàn)稱為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。(對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組)對(duì)照組是自然狀態(tài)的對(duì)象組。實(shí)驗(yàn)組是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組；對(duì)照目的?空白對(duì)照指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組(無變量)消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。對(duì)照與實(shí)驗(yàn)對(duì)照處理實(shí)驗(yàn)對(duì)照類型空白對(duì)照自身對(duì)照條件對(duì)照相互對(duì)照指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照指給實(shí)驗(yàn)對(duì)象施以某種處理，具有對(duì)照和比較意義指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組控制變量自變量因變量無關(guān)變量(相同且適宜、等量且適量)(單一變量)(檢測(cè))設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般步驟：第一步：分組、編號(hào)（注意“均分（多只/株?。顟B(tài)一致”等）第二步：控制自變量第三步：控制無關(guān)變量科學(xué)方法第三步：檢測(cè)因變量活化能的概念：能量反應(yīng)過程反應(yīng)物

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)所需要的能量活化態(tài)初態(tài)產(chǎn)物終態(tài)活化能2、3、4號(hào)試管能促進(jìn)H2O2分解的原因是什么？初態(tài)終態(tài)活化態(tài)活化能（EA）活化能：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)所需的能量。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)(原理)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

反應(yīng)總能量改變

酶促反應(yīng)活化能

一般催化劑催化反應(yīng)的活化能能量

反應(yīng)過程

非催化反應(yīng)活化能

反應(yīng)物產(chǎn)物CDBAE酶促反應(yīng)活化能的改變

巴斯德之前酒母

發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣——釀酶薩姆納證明了脲酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧爾特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能三、酶的本質(zhì)三、酶的本質(zhì)

化學(xué)成分

酶的來源

酶的功能酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，具生物催化作用的有機(jī)物，大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義：酶促反應(yīng)：由酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)底物：受酶催化發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子叫底物（反應(yīng)物）小結(jié)：酶的基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)本質(zhì)合成場(chǎng)所原料作用作用場(chǎng)所作用機(jī)理絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA核糖體細(xì)胞核（主要）氨基酸核糖核苷酸催化細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能拓展：1、酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證明脂肪酶是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：待測(cè)酶液＋雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)已知蛋白質(zhì)液＋雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)2、人肝臟細(xì)胞某種酶，可將肝糖原分解為還原糖。為探究該酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相互印證的甲、乙兩個(gè)組。甲組：乙組：該酶用蛋白酶處理后，再與肝糖原混合該酶用RNA酶處理后，再與肝糖原混合預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若甲組有還原糖生成，而乙無，則該酶是RNA若甲無乙有，則該酶是蛋白質(zhì)判斷.下列有關(guān)酶的敘述正確的是(

)①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的

②酶都是蛋白質(zhì)

組成酶的基本單位

.③酶在代謝中有多種功能④在新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育中起調(diào)控作用⑤淀粉酶的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。×活細(xì)胞即可，例呼吸酶×××氨基酸或核糖核苷酸√(1)活化能:

分子從

態(tài)到達(dá)狀態(tài)所需的能量(2)無酶催化的反應(yīng)曲線是______，無酶時(shí)的活化能是

。(3)有酶催化的反應(yīng)曲線是______，有酶時(shí)的活化能是

。(4)ca段的含義是:

在無催化劑的條件下，啟動(dòng)反應(yīng)所需要的

。(5)ba段的含義是:酶

__。(6)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b點(diǎn)在縱軸上將________移動(dòng)。?；钴S①②降低的活化能向上acbc常態(tài)活化態(tài)活化能DAA：例如：唾液淀粉酶可以催化淀粉水解，也會(huì)作為底物被蛋白酶分解CCB降低液泡自由擴(kuò)散丙綠色/黃綠色茶多酚氧化酶最適溫度是多少？熱水高溫破壞其空間結(jié)構(gòu)涼開水隔絕氧氣避免氧化一、高效性

二、專一性

三、作用條件溫和性酶的三大特性1.高效性：（比較過氧化氫在不同條件下的分解）（1）含義：酶的高效性是相對(duì)無機(jī)催化劑而言的。酶的催化效率是無機(jī)催化劑的________倍。（2）意義：保證細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。（3）曲線：107~1013abc【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】1、實(shí)驗(yàn)a、c證明了什么？2、如何證明酶有高效性？2）酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。反應(yīng)前后質(zhì)量、性質(zhì)不變。酶有催化作用a、b反應(yīng)物（底物）酶產(chǎn)物2.專一性（1）含義：每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。一種或一類1)字母A、B、C和D分別代表______、______、______。2)如何解釋這一模型？鎖鑰學(xué)說體現(xiàn)酶具有專一性。反應(yīng)前后酶的理化性質(zhì)不發(fā)生變化。酶反應(yīng)物產(chǎn)物二肽酶例.下圖表示一個(gè)有酶起作用的化學(xué)反應(yīng),則A、B、C最可能代表()

A麥芽糖酶麥芽糖葡萄糖B淀粉酶淀粉麥芽糖C蛋白酶蛋白質(zhì)多肽D脂肪酶脂肪甘油和脂肪酸B用同一種酶催化兩種不同物質(zhì)or用兩種不同酶催化同種物質(zhì)如何驗(yàn)證酶具有專一性呢？P81實(shí)驗(yàn)材料：淀粉酶溶液、淀粉、蔗糖、

斐林試劑編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟1號(hào)試管淀粉溶液2號(hào)試管保溫5分鐘2ml淺藍(lán)色-磚紅色沉淀蔗糖溶液工業(yè)淀粉酶溶液斐林試劑50-65℃水浴觀察現(xiàn)象60℃水浴2ml1ml1ml保溫5分鐘2ml2ml保溫2分鐘保溫2分鐘沒有變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。結(jié)論：酶具有專一性能否將斐林換成碘液？碘液只能鑒定淀粉是否水解，不能鑒定蔗糖是否水解

（1）酶促反應(yīng)：

由酶催化的化學(xué)反應(yīng)。（2）底物：

發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子------就是反應(yīng)物（3）酶活性：酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力?！就卣埂扛拍睿好复俜磻?yīng)、底物、酶活性P82（可用什么表示活性高低？）3.酶的作用條件溫和：酶的活性高低可用單位時(shí)間內(nèi)底物的減少量和生成物的生成量來表示。υ/mmol.s-1抑制失活t/℃最適溫度酶活性受溫度影響示意圖思考：（1）描述曲線含義？（2）低溫、高溫對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？（3）酶的保存方法？（1）在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度（pH）的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶的催化作用逐漸減弱。（2）高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活。

低溫只使酶活性受抑制，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)低溫提出問題：溫度/pH影響酶的活性嗎？作出假設(shè)：溫度/pH影響酶活性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按預(yù)定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論：表達(dá)和交流：步驟；1.分組編號(hào)2.分組處理（控制自變量）3.控制無關(guān)變量（所加物質(zhì)等量且適量，放在相同且適宜的條件下進(jìn)行）。4.檢測(cè)因變量（要具體，可操作）設(shè)計(jì)原則：對(duì)照原則，單一變量原則，等量原則?？茖W(xué)性原則，可重復(fù)原則預(yù)測(cè)結(jié)果：科學(xué)探究步驟影響酶活性的條件探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響【一】實(shí)驗(yàn)原理：溫度影響酶的活性（淀粉酶），進(jìn)而影響淀粉的水解。淀粉遇碘液變藍(lán)，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色以及藍(lán)色的深淺可判斷酶的活性。淀粉→碘液藍(lán)色→淀粉酶麥芽糖+葡萄糖→碘液無藍(lán)色出現(xiàn)溫度(2)因變量：(3)無關(guān)變量：不同溫度條件下淀粉酶的活性實(shí)驗(yàn)操作順序、溶液的量、時(shí)間等（0℃、60℃、100℃）(1)自變量：如何分組？組別第一組第二組第三組試管1號(hào)1’號(hào)2號(hào)2’號(hào)3號(hào)3’號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟一1ml淀粉酶2ml淀粉1ml淀粉酶2ml淀粉1ml淀粉酶2ml淀粉二冰水浴5min60℃水浴5min沸水浴5min三把1’的淀粉倒進(jìn)1號(hào)管，混勻把2’的淀粉倒進(jìn)2號(hào)管，混勻把3’的淀粉倒進(jìn)3號(hào)管，混勻四置原溫度水浴2min五現(xiàn)象結(jié)論加入2滴碘液加入2滴碘液冷卻，加2滴碘液藍(lán)色不變藍(lán)，棕黃色藍(lán)色60℃酶可催化淀粉水解，100，0均不能，說明沒發(fā)揮催化作用需要適宜的【二】實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論：1、本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼渺沉衷噭z測(cè)有無還原糖的產(chǎn)生？2、能否用過氧化氫酶探究溫度對(duì)酶活性的影響？先保溫再混合3、如何進(jìn)一步探究最是溫度？思路：等梯度溫度下將肉塊（蛋白塊）和蛋白酶放到一起思路：如何獲得更加準(zhǔn)確的最適溫度？如何找到酶的最適溫度？溫度15℃25℃35℃45℃55℃65℃肉塊消失時(shí)間3h2h0.8h0.8h1.8h4h溫度35℃37℃39℃41℃43℃45℃肉塊消失時(shí)間0.8h0.7h0.4h0.6h0.7h0.8h問題：此為

實(shí)驗(yàn)，能確定酶最適溫度的大致值；最適溫度一定在

之間。問題：此為

實(shí)驗(yàn)，能確定酶最適溫度是39℃嗎？

；預(yù)35℃~45℃正式不能可以用雙縮脲試劑檢測(cè)反應(yīng)情況嗎？最適pHpHυ/mmol.s-1失活失活酶活性受PH影響示意圖思考：（1）描述曲線含義？（2）低溫、高溫、過酸、過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？（3）酶的保存方法？（1）在一定pH范圍內(nèi)，隨pH的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶的催化作用逐漸減弱。（2）過酸、過堿會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活。最適PH酶的名稱最適pH過氧化氫酶（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各種酶的最適PhP84：1）pH為多少時(shí)，酶活性最大？2）從圖中可以得到什么結(jié)論？反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。0反應(yīng)物剩余量（相對(duì)值）PH30℃33℃37℃35℃反應(yīng)溶液溫度的變化不影響酶作用的最適pH。1）溫度為多少時(shí)，酶活性最大？2）從圖中可以得到什么結(jié)論？項(xiàng)目試管123肝臟研磨液2滴2滴2滴pH值蒸餾水1ml5%鹽酸1ml5%NaOH1ml過氧化氫溶液2mL2mL2mL結(jié)果現(xiàn)象無氣泡有氣泡無氣泡pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響自變量過氧化氫酶在中性條件中活性最強(qiáng)5、酶的濃度4、底物濃度：

酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量和酶活性的限制1.溫度2.PH3.重金屬【總結(jié)】影響酶促反應(yīng)的因素反應(yīng)底物足夠多【能力提升