生物：5.1《降低化学反应活化能的酶》课件(6)(新人教版必修1)备课讲稿.ppt

生物：5.1降低化学反应活化能的酶课件(6)(新人教版必修1)我一定要好好地饱餐一顿！我一定要好好地饱餐一顿！我就要抓住你了！我就要抓住你了！它们都在为生存而获取它们都在为生存而获取？第五章第五章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用肉块放在小巧的金属笼内，肉块放在小巧的金属笼内，鹰把小笼子吞下，一段时间鹰把小笼子吞下，一段时间后取出小笼，肉块消失了。后取出小笼，肉块消失了。肉块为什么会肉块为什么会消失？消失？怎样才能证怎样才能证明你的推测呢明你的推测呢?讨论一：斯帕兰札尼设计的实验巧妙在哪里？讨论二：这个实验要解决什么问题？讨论三：是什么物质使肉块消失了？讨论四：由此归纳出这个实验证明了什么？讨论五：怎样才能证明你的推测？讨论六：胃内的什么化学物质使肉块消失了呢？第五章第五章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1节节降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶细胞代谢是生命细胞代谢是生命活动的基础活动的基础细胞中每时每刻都在细胞中每时每刻都在进行着的化学反应。进行着的化学反应。一、酶的作用一、酶的作用 细胞代谢细胞代谢：细胞中每时每刻都进行细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。着的许多化学反应，统称为细胞代谢。思考：思考：化学中我们要想使一个化学化学中我们要想使一个化学反应顺利进行，可以怎样？反应顺利进行，可以怎样？加热、催化剂加热、催化剂比较过氧化氢在不比较过氧化氢在不同条件下的分解同条件下的分解实实 验验实验目的：实验目的：通过比较通过比较过氧化氢在不同条件下过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义实验原理：实验原理：加热加热Fe3+过氧化氢酶过氧化氢酶反应条件：反应条件：H2O2 H2O+O2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 结结果果结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液2 2滴滴少量少量大量大量迅速迅速复燃复燃过氧化氢在不同条件下过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样的分解速率不一样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y=kx变量变量H HH H2 2OOOO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生卫生香卫生香燃烧燃烧对照实验对照实验实验组实验组2H2O22H2O+O2？不明显不明显较多较多对照组对照组复燃复燃不明显不明显2 2 2 2滴滴滴滴1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不同的现号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？象？这一现象说明了什么？加热能促进过氧化氢的分解加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率提高反应速率FeFe3+3+和和猪肝研磨液的猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率氢分解的速率2 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？这说明什么？4 4、3 3号与号与4 4号相比，哪支试管中的反应速率快？号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？的顺利进行至关重要？细胞内每时每刻都在进行着成千细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应上万种化学反应,这些化学反应需这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。利进行至关重要。活化能 酶酶酶酶并未供给过氧化氢能量，而是并未供给过氧化氢能量，而是降低降低降低降低了过氧化氢了过氧化氢分解反应的分解反应的活化能活化能活化能活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。更明显，因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和温和条件下条件下快速快速进行。进行。酶的作用及原理酶的作用及原理1 1、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用降低化降低化学反应活化能。同无机催化剂相比，学反应活化能。同无机催化剂相比，催化效率更高。催化效率更高。2 2、控制自变量，以形成对照或对比、控制自变量，以形成对照或对比 观察分析因变量，以得出实验结果或结论观察分析因变量，以得出实验结果或结论无关变量保持一致。无关变量保持一致。3 3、对照实验、对照实验除了一个因素以外，除了一个因素以外，其余因素都保持不变其余因素都保持不变1、酶具有极强的催化功能，其原因是、酶具有极强的催化功能，其原因是A.增加了反应物之间的接触面增加了反应物之间的接触面B.降低了底物分子的活化能降低了底物分子的活化能C.提高了反应物分子的活化能提高了反应物分子的活化能D.降低了底物分子的自由能降低了底物分子的自由能2.下列有关对照实验设置的叙述中，错误下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（的是（）A要设置对照组和实验组要设置对照组和实验组B要遵循单一变量原则要遵循单一变量原则C无关变量要始终相同且适宜无关变量要始终相同且适宜D自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同3、为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布的去污力，有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不同的烧杯内浸泡。条放在不同的烧杯内浸泡。6040水温水温20min20min500ml普通洗普通洗衣粉衣粉220min20min500ml加酶洗加酶洗衣粉衣粉1浸泡时浸泡时间间水量水量条件条件烧杯烧杯改良验证加酶洗衣粉去污力改良验证加酶洗衣粉去污力的实验设计的实验设计不同的待遇不同的待遇化工厂里住着氨气一家。每天都有化工厂里住着氨气一家。每天都有大量的氢气和氮气在反应罐中历经千辛大量的氢气和氮气在反应罐中历经千辛万苦，经受种种摧残和磨难，高温、高万苦，经受种种摧残和磨难，高温、高压、催化剂压、催化剂终于变成了氨气。当然终于变成了氨气。当然氨气的日子也并不好过，它们也同样要氨气的日子也并不好过，它们也同样要经历类似的煎熬再变成氯化铵、亚硝酸、经历类似的煎熬再变成氯化铵、亚硝酸、硝酸等。终于又一天，一些氨气忍受不硝酸等。终于又一天，一些氨气忍受不了了，它们偷偷地溜出了化工厂。了了，它们偷偷地溜出了化工厂。它们顺风飘到了一片大豆田里。在它们顺风飘到了一片大豆田里。在那里，它们发现了另外一些氨气和硝酸那里，它们发现了另外一些氨气和硝酸盐，看样子过得十分惬意，于是就上前盐，看样子过得十分惬意，于是就上前去请教。大田中的氨气听了化工厂中氨去请教。大田中的氨气听了化工厂中氨气的诉苦，觉得不可思议：我们从来不气的诉苦，觉得不可思议：我们从来不必经受如此的折磨啊！我们一直都生活必经受如此的折磨啊！我们一直都生活在常温常压下啊，呵呵！因为我们有在常温常压下啊，呵呵！因为我们有个好朋友固氮酶！个好朋友固氮酶！化工厂中的氨气十分委屈，同样是氨化工厂中的氨气十分委屈，同样是氨气，为什么受到的待遇竟有天壤之别？气，为什么受到的待遇竟有天壤之别？机体内新陈代谢过程中的许多化机体内新陈代谢过程中的许多化学反应，如果在体外进行，则大都需学反应，如果在体外进行，则大都需要强烈的物理或化学条件和长时间的要强烈的物理或化学条件和长时间的作用才能发生反应，但是它们在机体作用才能发生反应，但是它们在机体内较温和的条件下，如接近中性的水内较温和的条件下，如接近中性的水溶液和溶液和37左右的温度下，却能迅速左右的温度下，却能迅速而有规律地进行。这是由于机体内存而有规律地进行。这是由于机体内存在着催化这些化学反应的生物催化剂在着催化这些化学反应的生物催化剂酶。酶。单一变量单一变量原则原则对照实验对照实验对照实验：除了一个因素以外，其余因素对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。都保持不变的实验。对照实验是科学探究中常用的方法之一对照实验是科学探究中常用的方法之一完成概念完成概念图图控制控制自变量自变量，以形成对照或对比；，以形成对照或对比；观察分析观察分析因变量因变量，以得出实验结果或结论；，以得出实验结果或结论；无关变量无关变量保持一致。保持一致。实验设计的基本原则是：实验设计的基本原则是：完成下面有关变量的概念图完成下面有关变量的概念图变量变量概念概念分类分类实验控制方法实验控制方法实验过程中可实验过程中可以变化的因素以变化的因素自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量控制控制观察分析观察分析酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用 分子从分子从常态常态转变为容易发生化学转变为容易发生化学反应的反应的活跃状态活跃状态所需要的能量。所需要的能量。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：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的降低化学反应的活化能活化能同无机催化剂相比，酶能同无机催化剂相比，酶能更显著地更显著地降低化降低化学反应的学反应的活化能活化能，因而催化效率，因而催化效率更高更高。阅读阅读P81页页,关于酶本质的探索关于酶本质的探索1、巴斯德的观点哪些是正确的、巴斯德的观点哪些是正确的,哪些是错误的哪些是错误的?李李毕希的观点呢毕希的观点呢?2、从毕希纳的实验可以得出什么结论？、从毕希纳的实验可以得出什么结论？3、萨姆纳用了、萨姆纳用了9年才证明脲酶是蛋白质，并获诺年才证明脲酶是蛋白质，并获诺贝尔化学奖，你认为他成功的主要原因是什么？贝尔化学奖，你认为他成功的主要原因是什么？4、请给酶下一个较完整的定义。、请给酶下一个较完整的定义。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发酵与活细胞活细胞有关，发有关，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引起发酵的是细胞中的某些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细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是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RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶是酶是活细胞产生的具有催活细胞产生的具有催化作用的有机物化作用的有机物，其中绝大多，其中绝大多数是蛋白质，少数数是蛋白质，少数RNA也具也具有催化功能。有催化功能。酶的本质酶的本质2.下列有关对照实验设置的叙述中，错误下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（的是（）A要设置对照组和实验组要设置对照组和实验组B要遵循单一变量原则要遵循单一变量原则C无关变量要始终相同且适宜无关变量要始终相同且适宜D自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同 在研究酶性质的过程中在研究酶性质的过程中,科学家通过整科学家通过整理大量的实验数据理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约发现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。由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？高效性高效性二、酶的特性二、酶的特性 酸既能催化蛋白质的水解，也能催化酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。脂肪、淀粉水解。蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。素分解，对其他化学反应不起作用。专一性，专一性，一种酶只能催化一种或一类一种酶只能催化一种或一类化学反应。化学反应。口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化缝里的肉丝两天后还没被消化?由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？淀粉溶液淀粉溶液(1(1号试管号试管)蔗糖溶液蔗糖溶液(2(2号试管号试管)实验原理实验原理实验实验步骤步骤一一二二三三实验现象实验现象结结 论论 探究酶的专一性探究酶的专一性淀粉酶能让淀粉水解成淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖能还原性糖，还原性糖能与斐林试剂反应生成砖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀红色沉淀淀粉酶不能让蔗糖水解，淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂反应不所以与斐林试剂反应不能生成砖红色沉淀能生成砖红色沉淀加入加入2ml2ml淀粉溶液淀粉溶液加入加入2ml2ml蔗糖溶液蔗糖溶液加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡，放在滴，振荡，放在6060的左右，反应约的左右，反应约5min5min加斐林试剂加斐林试剂振荡振荡水浴加热煮沸水浴加热煮沸蓝色蓝色棕色棕色砖红色沉淀砖红色沉淀无变化无变化具有专一性具有专一性实验设计实验设计1、在、在不同的温度不同的温度下，同一种酶的活性下，同一种酶的活性是否会受到影响？是否会受到影响？2、在、在不同的不同的pH下，同一种酶其活性是下，同一种酶其活性是否会改变？否会改变？请设计相关的实验，验证你们的假设请设计相关的实验，验证你们的假设哪些因素会影响酶的活性？哪些因素会影响酶的活性？酶对化学反应的催化效率为酶对化学反应的催化效率为酶的活性酶的活性。科学探究步骤科学探究步骤提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（温度（温度/pH会影响酶的活性吗？）会影响酶的活性吗？）（温度（温度/pH会影响酶的活性）会影响酶的活性）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件影响酶活性的条件温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 33 3可溶性淀粉可溶性淀粉 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 温度温度 2 2淀粉酶淀粉酶 碘液碘液 颜色颜色 结论结论冰水中冰水中60水浴水浴沸水浴沸水浴放置放置2min2min1ml1ml1ml1ml1ml1ml1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴摇匀混合，放置反应摇匀混合，放置反应5min5min变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝淀粉酶在淀粉酶在60中活性最强中活性最强自变量自变量因变量因变量pH对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 3 2 2淀粉酶淀粉酶 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml pH pH3 3可溶性淀粉可溶性淀粉 斐林试剂斐林试剂 颜色颜色 结论结论蒸馏水蒸馏水1mLNaOH1mLHCL1mL2ml2ml2ml2ml2ml2ml2mL2mL摇匀混合，放置在摇匀混合，放置在6060水浴中反应水浴中反应5min5min砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀淀粉酶在中性条件中活性最强淀粉酶在中性条件中活性最强2mL2mL2mL2mL摇匀混合，沸水浴摇匀混合，沸水浴1min1min课本课本P85P85页三段小字内容页三段小字内容由此可看出酶的作用条件有什么特点？由此可看出酶的作用条件有什么特点？作用条件温和作用条件温和酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的应的最适温度。最适温度。0最适温度最适温度t/mmol.s/mmol.s-1-1酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图 一般地，动物体内的酶一般地，动物体内的酶最适温度在最适温度在35403540之间；之间；植物体内的酶最适温度植物体内的酶最适温度在在40504050之间；之间；细菌和真菌体内的酶最细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。适温度差别较大。温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响/mmol.s/mmol.s-1-1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图 一般地，动物体内的酶一般地，动物体内的酶最适最适pHpH在在6.56.58.08.0之间；之间；植物体内的酶最适温度植物体内的酶最适温度在在4.54.56.56.5之间；之间；细菌和真菌体内的酶最细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。适温度差别较大。pH对酶活性的影响对酶活性的影响酶促反应速率最快时的环境酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应称为该酶促反应的的最适最适pH。高温、低温、过酸和过碱对酶高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？活性的影响其本质相同吗？不同，不同，过酸、过碱或温度过高，会使过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶适于在其活性可以恢复。酶适于在0 044保存。保存。1 1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1 1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍？奶渍和血渍？（2 2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？（3 3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料？（衣料？（）A.A.化纤化纤 B.B.纯毛纯毛 C.C.纯棉纯棉 D.D.真丝真丝（4 4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中 还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶3.3.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时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.高温使酶的活性减弱高温使酶的活性减弱2.2.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RNARNAC.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4、胃蛋白酶进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原、胃蛋白酶进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是因是A.pH不合适不合适B.在胃里发挥了作用，不能再继续起作用了在胃里发挥了作用，不能再继续起作用了C.被小肠内的物质包裹起来，不能起作用了被小肠内的物质包裹起来，不能起作用了D.小肠内没有蛋白质可被消化小肠内没有蛋白质可被消化5 5、关于酶的特性，下列表述中错误的是、关于酶的特性，下列表述中错误的是A A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物B B、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C C、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响、酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力6、用纯唾液和用稀释、用纯唾液和用稀释10倍的唾液做唾液淀粉酶倍的唾液做唾液淀粉酶的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有的催化实验，其效果完全相同，这说明酶具有A A、专一性、专一性 B B、多样性、多样性 C C、高效性、高效性 D D、多变性、多变性7、能水解脂肪酶的酶是、能水解脂肪酶的酶是A A、淀粉酶、淀粉酶 B B、蛋白酶、蛋白酶 C C、脂肪酶、脂肪酶 D D、麦芽糖酶、麦芽糖酶8、将唾液淀粉酶先放入沸水中、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放分钟，再放在在370C的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是A A、不断降低、不断降低 B B、先升后降、先升后降C C、先降后升、先降后升 D D、没有变化、没有变化此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢