第一节降低化学反应活化能的酶第一课时课件.ppt

第一节降低化学反应活化能的酶第一课时第1页，此课件共38页哦第2页，此课件共38页哦排除物理性消化排除物理性消化2 2、是什么物质使肉块消失了？、是什么物质使肉块消失了？是胃内的化学物质将肉块分解了。是胃内的化学物质将肉块分解了。3 3、怎样才能证明你的推测？、怎样才能证明你的推测？1 1、为什么将肉块放入金属笼内？、为什么将肉块放入金属笼内？收集胃内的化学物质，体外是否能将肉分解收集胃内的化学物质，体外是否能将肉分解。化学性消化是指消化腺分泌化学性消化是指消化腺分泌的消化液对食物进行化学分的消化液对食物进行化学分解而言解而言物理性消化又称机物理性消化又称机械性消化，是指食械性消化，是指食物经过口腔的咀嚼，物经过口腔的咀嚼，牙齿的磨碎，舌的牙齿的磨碎，舌的搅拌、吞咽，胃肠搅拌、吞咽，胃肠肌肉的活动，将大肌肉的活动，将大块的食物变成碎小块的食物变成碎小的。的。第3页，此课件共38页哦1、细胞代谢、细胞代谢n细胞中细胞中每时每刻都进行着每时每刻都进行着许多化学反应许多化学反应的的统称。统称。一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用有什么方法可以提高化学反应的速率？有什么方法可以提高化学反应的速率？加温、加压、催化剂加温、加压、催化剂细胞代谢如何在细胞代谢如何在温和温和的条件下的条件下高效高效进行？进行？依靠细胞内的生物催化剂依靠细胞内的生物催化剂酶酶（细胞生命活动的基础）（细胞生命活动的基础）第4页，此课件共38页哦2、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用比较比较H2O2在不同条件下的分解在不同条件下的分解2 H2O2 2 H2O +O2（1）反应物：）反应物：（2）条件：）条件：（3）反应原理：）反应原理：（4）结果观察：）结果观察：H2O2加热；加热；FeCl3溶液；新鲜肝脏研磨液（酶）溶液；新鲜肝脏研磨液（酶）气泡产生快慢、多少；气泡产生快慢、多少；点燃的卫生香复燃情况点燃的卫生香复燃情况第5页，此课件共38页哦比较比较H2O2在不同条件下的分解在不同条件下的分解试试管管号号3%H2O2 点燃的卫点燃的卫生香检测生香检测实验处理实验处理H2O2分解速分解速度度(气泡多少气泡多少)1234不复燃不复燃很少很少不复燃不复燃较多较多发亮发亮大量大量燃烧猛燃烧猛烈烈2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml90度水浴加热度水浴加热滴加滴加3%FeCl32滴滴滴加滴加20%的肝的肝脏研磨液脏研磨液2滴滴常温常温不明显不明显控制变量控制变量观察现象观察现象检验检验方法方法第6页，此课件共38页哦问题质疑：问题质疑：？1 1、与、与1 1号试管相比，为什么号试管相比，为什么2 2号试管加热后过氧化氢就号试管加热后过氧化氢就能分解？能分解？加热使反应加快的本质：加热使反应加快的本质：使使过氧化氢过氧化氢分子得到能量，从分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。常态转变为容易分解的活跃状态。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活跃状态态所需要的所需要的能量能量称为称为活化能活化能第7页，此课件共38页哦n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活跃状态跃状态所需的能量称为所需的能量称为活化能活化能。nH2O2(常态常态)H2O2(活跃状态活跃状态)能量能量加热加热加热为什么能加快化学反应？加热为什么能加快化学反应？一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用第8页，此课件共38页哦带火星卫生香带火星卫生香n实验后实验后1、3号和号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？么？2、3号与号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明两种催号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明两种催化剂的催化效率有何不同？化剂的催化效率有何不同？FeCl3中中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。率。4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的的催化效率高得多。催化效率高得多。第9页，此课件共38页哦降低了化学反应的了化学反应的活化能活化能FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和肝脏研磨液的和肝脏研磨液的过氧化氢酶过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解，原因与都能加快过氧化氢分解，原因与2 2号试管号试管的相同吗？的相同吗？第10页，此课件共38页哦与无机催化剂相比较，与无机催化剂相比较，酶降低活化能的作用更酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高显著，因而催化效率更高。质量分数为质量分数为20%20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液 质量分数为质量分数为3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液溶液 过氧化氢酶过氧化氢酶 Fe Fe3+3+所含酶相对数所含酶相对数量：量：1 1FeFe3+3+的相对数的相对数量：量：2525万万3 3号试管加号试管加FeClFeCl3 3溶液溶液4 4号管加号管加新鲜肝脏研新鲜肝脏研磨液磨液气泡：气泡：较多较多气泡：气泡：大量大量卫生香：卫生香：不猛不猛烈烈卫生香卫生香：猛：猛烈烈酶具有高效性酶具有高效性第11页，此课件共38页哦各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热加热：FeFe3+3+：酶酶：提高提高分子的能量分子的能量降低降低化学反应的活化能化学反应的活化能更显著更显著地降低化学反应的活化能地降低化学反应的活化能第12页，此课件共38页哦2、现象解释：、现象解释：第13页，此课件共38页哦一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用反应所需活化能反应所需活化能酶降低的活化能酶降低的活化能第14页，此课件共38页哦自变量：自变量：因变量：因变量：实验中实验中 人为控制改变的量人为控制改变的量 的变量。的变量。随随 自变量自变量 而变化的变量而变化的变量无关变量：无关变量：对照实验：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不除了一个因素以外，其余因素都保持不 变的实验。变的实验。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些除自变量外，实验过程中可能还会存在一些 可可变因素变因素，对，对 实验结果实验结果 造成影响造成影响。变量变量实验设计的基本原则实验设计的基本原则一、单一变量原则：一、单一变量原则：二、对照原则：二、对照原则：对照实验一般要设置对照组与实验组。对照实验一般要设置对照组与实验组。第15页，此课件共38页哦步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一二二 观观察察结论结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量 H H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生带火星的木条带火星的木条对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组实验步骤：实验步骤：第16页，此课件共38页哦自变量：自变量：因变量：因变量：FeCl3溶液；肝脏研磨液溶液；肝脏研磨液H2O2分解速率分解速率无关变量：无关变量：对照实验：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不除了一个因素以外，其余因素都保持不 变的实验。变的实验。对照组：对照组：实验组：实验组：反应物的浓度、剂量；实验室的温度等反应物的浓度、剂量；实验室的温度等变量变量实验设计的基本原则实验设计的基本原则1号号2、3、4号号一、单一变量原则：一、单一变量原则：二、对照原则：二、对照原则：第17页，此课件共38页哦二、酶的本质二、酶的本质资料分析资料分析发酵是纯化学反应，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李比希李比希毕希纳毕希纳萨姆纳萨姆纳争论争论其他科学家其他科学家切赫和奥特曼切赫和奥特曼发酵与死细胞中的发酵与死细胞中的物质有关物质有关发酵与活细发酵与活细胞有关胞有关 死细胞中的物质死细胞中的物质和活细胞都能引和活细胞都能引起发酵起发酵脲酶是蛋脲酶是蛋白质白质胃蛋白酶等许多酶也是胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质蛋白质 少数酶是少数酶是RNA第18页，此课件共38页哦小结：关小结：关 于于 酶酶 本本 质质 的的 探探 索索巴斯德以前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德以前：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，发酵是整个细胞而不是细胞中的发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的 物物质在起作用。质在起作用。李比希：李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能起作用。细胞死亡并裂解后才能起作用。比希纳：比希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞裂解后继续起催化酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞裂解后继续起催化作用。就像在活酵母细胞中一样。作用。就像在活酵母细胞中一样。萨姆纳：萨姆纳：提取脲酶并确定其为蛋白质。提取脲酶并确定其为蛋白质。奥特曼：奥特曼：少数少数RNARNA也是酶。也是酶。目前已有发现目前已有发现DNADNA具有催化活性的报道。具有催化活性的报道。第19页，此课件共38页哦定义：定义：酶是酶是产生的具有产生的具有的有机物，的有机物，其中绝大多数酶是其中绝大多数酶是，少量的酶是，少量的酶是。作用部位：作用部位：酶产生的部位：酶产生的部位：酶的作用：酶的作用：酶的化学本质：酶的化学本质：二、酶的本质二、酶的本质n什么是酶？什么是酶？活细胞中活细胞中催化作用催化作用蛋白质或蛋白质或RNA可在细胞内起作用，也可在细胞外起作用可在细胞内起作用，也可在细胞外起作用活细胞活细胞催化作用催化作用蛋白质蛋白质RNA在反应前后酶的数量和性质不发生改变第20页，此课件共38页哦三、酶的特性三、酶的特性回顾：回顾：H2O2在不同条件下的分解实验在不同条件下的分解实验底物底物+无机无机催化剂（催化剂（FeCl3溶液）溶液）底物底物+生物生物催化剂（酶）催化剂（酶）检测检测 底物分解速率底物分解速率（产物形成速率）（产物形成速率）底物分解速率底物分解速率（产物形成速率）（产物形成速率）检测检测变量分析变量分析自变量：催化剂的种类自变量：催化剂的种类因变量：底物分解速率因变量：底物分解速率第21页，此课件共38页哦科学家得出的大量数据表明，酶的催化效率大约科学家得出的大量数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的是无机催化剂的107-1013倍倍三、酶的特性三、酶的特性1、酶的催化具有酶的催化具有高效性高效性酶高效性意义：酶高效性意义：保证保证细胞内化学反应的顺利细胞内化学反应的顺利进行，使进行，使能量供应稳定能量供应稳定。第22页，此课件共38页哦n无机催化剂酸无机催化剂酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。粉水解。n目前已发现酶有目前已发现酶有4000多种，它们分别催化不同的化学多种，它们分别催化不同的化学反应反应如蛋白酶能催化蛋白质水解，不能催化脂肪水解如蛋白酶能催化蛋白质水解，不能催化脂肪水解三、酶的特性三、酶的特性思考：酶的催化有何特点？如何通过实验证实你的推测？思考：酶的催化有何特点？如何通过实验证实你的推测？第23页，此课件共38页哦三、酶的特性三、酶的特性淀粉淀粉+淀粉酶淀粉酶检测检测淀粉被分解淀粉被分解蔗糖蔗糖+淀粉酶淀粉酶检测检测蔗糖蔗糖不不被分解被分解如果给你如果给你淀粉酶、淀粉淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶蔗糖、蔗糖酶以及其以及其它必须的材料用具，如何证明酶具有专一性？它必须的材料用具，如何证明酶具有专一性？第24页，此课件共38页哦122ml淀粉溶液淀粉溶液2ml蔗糖溶液蔗糖溶液1ml淀粉酶淀粉酶溶液溶液1ml淀粉酶淀粉酶溶液溶液+斐林试剂斐林试剂（水浴约（水浴约60）+等量斐林试剂等量斐林试剂（水浴约（水浴约60）砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀三、酶的特性三、酶的特性如果给你如果给你淀粉酶、淀粉淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶蔗糖、蔗糖酶以及其它以及其它必须的材料用具，如何证明酶具有专一性吗？必须的材料用具，如何证明酶具有专一性吗？能能不不能能用用碘碘液液检检测测？第25页，此课件共38页哦2、酶具有专一性、酶具有专一性三、酶的特性三、酶的特性一种酶只能催化一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应化学反应某类酶某类酶反应底物反应底物反应产物反应产物酶专一性意义：酶专一性意义：细胞代谢能够细胞代谢能够有条不紊有条不紊地进行地进行第26页，此课件共38页哦n酶发挥作用是否在任何条件下都能进行？酶发挥作用是否在任何条件下都能进行？n感冒发烧时为什么不想吃饭？感冒发烧时为什么不想吃饭？假设：温度可以影响假设：温度可以影响酶的活性酶的活性n如何设计实验探究温度对酶活性有无影响？如何设计实验探究温度对酶活性有无影响？三、酶的特性三、酶的特性 探究温度与酶活性的关系探究温度与酶活性的关系 试剂：试剂：（质量分数（质量分数3%）可溶性淀粉溶液；）可溶性淀粉溶液；新配置的唾液淀粉酶溶液；（新配置的唾液淀粉酶溶液；（能用过氧化氢做能用过氧化氢做这个实验吗）这个实验吗）实验自变量：实验自变量：因变量：因变量：设计几组？温度如何设置？设计几组？温度如何设置？高温、常温、低温高温、常温、低温酶活性酶活性第27页，此课件共38页哦序号序号项项 目目试管试管1试管试管2试管试管31 12 23 34 4（振荡摇匀保持各自（振荡摇匀保持各自的温度的温度5min）注入可溶性淀粉液注入可溶性淀粉液每支试管各每支试管各2ml37左右左右的温水中的温水中沸水中沸水中冰块中冰块中注入淀粉酶溶液注入淀粉酶溶液每支试管各每支试管各1ml加入碘液加入碘液每支试管各加每支试管各加1滴滴探究探究温度温度对淀粉酶活性的影响对淀粉酶活性的影响置于不同温度下置于不同温度下（保温保温5min）第28页，此课件共38页哦1、检验淀粉是不是被分解时，可否用斐林试剂？、检验淀粉是不是被分解时，可否用斐林试剂？2、设置好温度的淀粉溶液，加入淀粉酶溶液时会引、设置好温度的淀粉溶液，加入淀粉酶溶液时会引起试管的温度变化，导致实验误差。如何改进？起试管的温度变化，导致实验误差。如何改进？不能，此实验的自变量是不同温度，使用斐林试剂不能，此实验的自变量是不同温度，使用斐林试剂时，需要时，需要5065水浴加热，对自变量的设置有影水浴加热，对自变量的设置有影响，引起误差。响，引起误差。将每组淀粉溶液和淀粉酶分别在相应温度下保存相将每组淀粉溶液和淀粉酶分别在相应温度下保存相同时间，确保温度一致，再混合。同时间，确保温度一致，再混合。3、如何进一步确定酶催化作用的最适温度？、如何进一步确定酶催化作用的最适温度？第29页，此课件共38页哦实验设计过程实验设计过程1234567891000C100C200C300C400C500C600C700C800C1000C各加各加淀粉酶淀粉酶溶液溶液1ml各加各加2%淀粉淀粉溶液溶液2ml23456789 1011123456789102345678910维持维持5min第30页，此课件共38页哦00C100C1000C00C100C1000C维持维持5min向混合液中加入向混合液中加入1滴碘液滴碘液观察颜色变化情况观察颜色变化情况第31页，此课件共38页哦实验结果：实验结果：实验结论：实验结论：温度会影响酶活性，酶活性有一定的最温度会影响酶活性，酶活性有一定的最适温度范围。适温度范围。A AC CB B三、酶的特性三、酶的特性3050中的试管中溶液几乎不变蓝，其中的试管中溶液几乎不变蓝，其他试管中溶液均不同程度变蓝。他试管中溶液均不同程度变蓝。第32页，此课件共38页哦序号序号项项 目目试管试管1 1试管试管2 2试管试管3 31 12 23 34 4 探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响注入肝脏研磨液注入肝脏研磨液注入注入蒸馏水蒸馏水每支试管各每支试管各2ml每支试管各每支试管各1ml用带火星的卫生香进行检验用带火星的卫生香进行检验1ml注入注入5%NaOH溶溶液液注入注入5%盐酸溶液盐酸溶液1ml1ml不同不同pH的处理的处理注入过氧化氢溶注入过氧化氢溶液液第33页，此课件共38页哦动物：动物：35 40植物：植物：40 50植物：植物：pH 4.5 6.5动物：动物：pH 6.5 8.0三、酶的特性三、酶的特性3、酶的作用条件较温和、酶的作用条件较温和胃蛋白酶：胃蛋白酶：1.5 2.2胰蛋白酶胰蛋白酶:8 10第34页，此课件共38页哦 高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？响其本质相同吗？不同。不同。过酸、过碱或温度过高，会使过酸、过碱或温度过高，会使酶的酶的(空间空间)结结构遭到破坏，使酶永久失活构遭到破坏，使酶永久失活；低温时酶空间结构依然稳定，但低温时酶空间结构依然稳定，但酶活性被酶活性被抑制抑制，在适宜温度下其活性可以恢复。，在适宜温度下其活性可以恢复。三、酶的特性三、酶的特性第35页，此课件共38页哦例：下图表示某有机物加入催化剂后，置于由例：下图表示某有机物加入催化剂后，置于由0渐变至渐变至80的环境中，有机物的分解总量的环境中，有机物的分解总量与温度的关系图。根据该图判断，如果把这与温度的关系图。根据该图判断，如果把这些物质置于些物质置于80渐变至渐变至0的环境中处理，其的环境中处理，其关系图应为关系图应为三、酶的特性三、酶的特性第36页，此课件共38页哦酶酶酶的作用：酶的作用：降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能酶的本质：酶的本质：大多数是大多数是蛋白质蛋白质少数是少数是RNA酶的特性酶的特性高效性高效性专一性专一性作用条件温和作用条件温和第37页，此课件共38页哦影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1、温度、温度2、pH第38页，此课件共38页哦