51降低化学反应活化能的酶(2课时).ppt

活细胞活细胞中每时每刻都进行着中每时每刻都进行着许多许多化学反应化学反应的总称的总称.细胞代谢细胞代谢 (新陈代谢新陈代谢) （是细胞生命活动的基础）（是细胞生命活动的基础） 1783年，意大利科学家斯年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。肉块消失了。是什么使是什么使肉块消失肉块消失了呢了呢？斯帕兰札尼的实验讨论：1、这个实验要解决什么问题？2、据现象推测是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用实验实验比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应。应。 2H2O2 催化剂催化剂 H2O+O2一、酶的作用一、酶的作用（一）酶在细胞代谢中的作用一）酶在细胞代谢中的作用2 2 H H2 2O O2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯水浴加热酒精灯水浴加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液一、细胞代谢一、细胞代谢22 浓度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量22 浓度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验控制变量控制变量变量：实验中变量：实验中可以变化可以变化的因素。的因素。 自变量自变量：人为改变的变量。：人为改变的变量。 因变量因变量：因自变量改变而改变的量。：因自变量改变而改变的量。 无关变量无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变 因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关 变量。变量。对照实验：除了对照实验：除了一个因素一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫以外，其余因素都保持不变的实验叫 做对照实验。做对照实验。对照实验一般设置对照实验一般设置对照组对照组和和实验组实验组。实验要点：实验要点：1.过氧化氢不要放太久，防止其自身分解。过氧化氢不要放太久，防止其自身分解。2.实验用的肝脏要实验用的肝脏要新鲜新鲜，肝脏如果不新鲜，肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌腐生细菌的的作用下分解而失去催化作用，过氧化氢就作用下分解而失去催化作用，过氧化氢就不会被分解。不会被分解。3.肝脏要制成肝脏要制成研磨液研磨液，以便使，以便使过氧化氢酶释过氧化氢酶释放出来放出来，并，并增大增大了过氧化氢酶与试管中过了过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的氧化氢分子的接触面积接触面积，从而加速过氧化，从而加速过氧化氢的分解。氢的分解。4.保持滴管保持滴管洁净洁净。因为酶具有高效性，少量。因为酶具有高效性，少量的酶带入的酶带入FeClFeCl3 3溶液中干扰实验结果的准确性。溶液中干扰实验结果的准确性。因为加热使过氧化氢分子得到能量，从因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常常态态转变为容易分解的转变为容易分解的活跃状态活跃状态。这是因为铁离子和过氧化氢酶这是因为铁离子和过氧化氢酶降低降低了过氧了过氧化氢分解反应的化氢分解反应的活化能活化能。分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所需要的能量称为活化能。所需要的能量称为活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，加热加压相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到一条穿山隧道。图图52 酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解key1、酶的催化原理：、酶的催化原理：降低化学反应的活降低化学反应的活化能。化能。2、同无机催化剂、同无机催化剂相比，酶降低活化相比，酶降低活化能的作用能的作用更显著更显著，因而因而催化效率更高催化效率更高。巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母细胞中的某些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续继续起催化作用起催化作用，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能二、酶的本质二、酶的本质酶的定义酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA。来源：来源：活细胞活细胞作用本质：作用本质：降低活化能降低活化能化学本质：化学本质：大多数为蛋白质，大多数为蛋白质， 少数为少数为RNARNA1.下列有关酶的表述，全面而准确的是（下列有关酶的表述，全面而准确的是（ ）A.酶不能脱离生物体起作用酶不能脱离生物体起作用B.酶是蛋白质酶是蛋白质C.酶与无机催化剂没有本质区别酶与无机催化剂没有本质区别D.酶是活细胞产生的有催化作用的有机物酶是活细胞产生的有催化作用的有机物 2.酶的基本组成单位是（酶的基本组成单位是（ ）A.氨基酸氨基酸 B.核糖核苷酸核糖核苷酸C.葡萄糖葡萄糖 D.A或或BDD3.在过氧化氢酶和在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率实验中，的催化效率实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（把肝脏制成研磨液的目的是（ ）A.有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放B.保护过氧化氢酶保护过氧化氢酶C.提高过氧化氢酶的活性提高过氧化氢酶的活性D.以上说法都不对以上说法都不对A4.关于酶的作用中，下列表述中错误的一项关于酶的作用中，下列表述中错误的一项是（是（ ）A. 化学反应前后，酶的化学性质和数量保持化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变不变B.降低了化学反应的活化能降低了化学反应的活化能C.一旦离开活细胞，酶就失去了催化能力一旦离开活细胞，酶就失去了催化能力D.酶的催化效率比无机催化剂高酶的催化效率比无机催化剂高C三、酶的特性高效性高效性专一性专一性条件温和条件温和 酶的高效性酶的高效性1221少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液 序号序号 项目项目试管试管1 12 21 12mL3%2mL3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液2 2滴滴2 2滴滴2 23.5%FeCl3.5%FeCl3 3溶液溶液2 2滴滴3 3质量分数为质量分数为20%20%肝脏研磨液肝脏研磨液2 2滴滴4 4实验现象实验现象火焰小火焰小火焰大火焰大结论结论酶具有酶具有高效性高效性，酶的催化效率大约是无机催化剂的，酶的催化效率大约是无机催化剂的10107 7 10101313倍。倍。 口腔里只有口腔里只有唾液淀粉酶唾液淀粉酶，单独咀嚼，单独咀嚼米饭米饭一段时间一段时间后感觉后感觉有甜味有甜味，而残留在牙缝中的，而残留在牙缝中的菜叶菜叶一天后一天后还还没被消化。没被消化。淀粉纤维素、果胶纤维素、果胶结论：结论：唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化纤维素、果胶的水解。纤维素、果胶的水解。一般假设：酶与底物有一一对应的关系！一般假设：酶与底物有一一对应的关系！ 酶的专一性酶的专一性u 过氧化氢酶过氧化氢酶只能催化只能催化过氧化氢过氧化氢分解，不能催化其他化学反应。分解，不能催化其他化学反应。u 脲酶脲酶除了催化除了催化尿素尿素分解外，对分解外，对其他化学反应也不起作用。其他化学反应也不起作用。u 每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种一种或或一类一类化学反应。化学反应。1.能水解脂肪的酶是（能水解脂肪的酶是（ ） A、淀粉酶、淀粉酶 B、蛋白酶、蛋白酶 C、脂肪酶、脂肪酶 D、麦芽糖酶、麦芽糖酶2.能水解脂肪酶的酶是（能水解脂肪酶的酶是（ ） A、淀粉酶、淀粉酶 B、蛋白酶、蛋白酶 C、脂肪酶、脂肪酶 D、麦芽糖酶、麦芽糖酶CB练习：练习： 酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和为什么加酶洗衣粉不宜为什么加酶洗衣粉不宜在高温环境中储存？在高温环境中储存？探究探究2温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响 我们知道实验需要比较温和的条件，比我们知道实验需要比较温和的条件，比如淀粉酶在如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能设计一个实验，能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？酶的活性酶的活性: :酶对化学反应的催化效率酶对化学反应的催化效率1 1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中约约5min5min加热至加热至100100，约约5min5min加热至加热至6060，约约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响小结u每种酶都有自己的每种酶都有自己的最适最适温度。温度。u最适温度最适温度：酶的催化效率最高：酶的催化效率最高时的温度。时的温度。u超过最适温度超过最适温度，酶的催化效率，酶的催化效率随温度的上升而随温度的上升而减慢减慢。u低温和高温都会抑制酶的活性，低温和高温都会抑制酶的活性，高温高温使酶的空间结构遭到破坏而使酶的空间结构遭到破坏而永久失去活性永久失去活性，但低温不会破坏，但低温不会破坏酶的空间结构，只是酶的空间结构，只是抑制活性抑制活性。我们知道我们知道, ,口腔温度和体温差不多，口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能催化淀粉分解的功能, ,这是为什么？这是为什么？探究探究3唾液的唾液的PHPH为为6.26.27.4,7.4,胃液的胃液的PHPH为为0.90.91.51.5pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响小结 u在一定的温度下，酶在在一定的温度下，酶在最最适适pHpH中活性最高。中活性最高。upHpH偏高或偏低，酶的活性偏高或偏低，酶的活性都会明显都会明显降低降低。u过酸、过碱和高温，都能过酸、过碱和高温，都能使酶的使酶的空间结构遭到破坏而空间结构遭到破坏而失去活性，且不可逆失去活性，且不可逆。将煮沸的唾液淀粉酶溶液放在将煮沸的唾液淀粉酶溶液放在37恒温水浴恒温水浴中，酶的催化效率变（中，酶的催化效率变（ ）A.不断升高不断升高 B.不断降低不断降低C.先降后升先降后升 D.没有变化没有变化D总结总结酶的特性酶的特性高效性：高效性：只要少许酶就能催化大量底物发生只要少许酶就能催化大量底物发生 反应。反应。专一性：专一性：一种酶只能催化一种或一类物质一种酶只能催化一种或一类物质 发生反应。发生反应。条件温和：条件温和：需要适宜的温度和需要适宜的温度和pHpH。影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶促反应速率酶促反应速率酶的浓度酶的浓度酶促反应速率酶促反应速率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 2、pHpH1.1.下列有关酶的叙述错误的是下列有关酶的叙述错误的是 A.A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.B.少数的酶是少数的酶是RNARNA C. C.每种酶都具有高效性，专一性每种酶都具有高效性，专一性 D.D.酶都具有消化功能酶都具有消化功能2 2、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是A A、消化道内食物尚未消化、消化道内食物尚未消化 B B、发烧使胃肠蠕动减弱、发烧使胃肠蠕动减弱C C、体内的食物残渣排出受阻、体内的食物残渣排出受阻 D D、高烧使酶的活性减弱、高烧使酶的活性减弱3 3、胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是、胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是A A、pHpH不适合不适合B B、胃中已经起了消化作用，不能再起作用了、胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C C、被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用、被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D D、小肠中没有蛋白质可被消化、小肠中没有蛋白质可被消化