降低化学反应活化能的酶PPT课件.ppt

降低化学反应活化能的酶PPT第1页，此课件共45页哦 教学重点：教学重点：酶的作用、本质和特性酶的作用、本质和特性 教学难点教学难点1.1.酶能够降低化学反应的活化能酶能够降低化学反应的活化能2.2.控制变量的科学方法控制变量的科学方法第1节 降低化学反应活化能的酶第2页，此课件共45页哦 食物进入生物体内发食物进入生物体内发生了怎样的变化？生了怎样的变化？第3页，此课件共45页哦第4页，此课件共45页哦第5页，此课件共45页哦斯帕兰札尼鹰的消化作用实验斯帕兰札尼鹰的消化作用实验1.1.斯帕兰札尼设计的实验要解斯帕兰札尼设计的实验要解决什么问题？实验设计的巧妙决什么问题？实验设计的巧妙之处在哪里？之处在哪里？2.2.根据肉块消失的现象你能作出怎样的假设？根据肉块消失的现象你能作出怎样的假设？3.3.怎样才能证明你的推测？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？鸟类的胃是否只有物理性消化、没有化学性消化？胃液中有某种化学物质，该物质能将肉块分解（消化）胃液中有某种化学物质，该物质能将肉块分解（消化）收集该物质，看看其在体外是否能将肉块分解。收集该物质，看看其在体外是否能将肉块分解。问题探讨（教材问题探讨（教材P78）第6页，此课件共45页哦细胞中每时每刻都进行着许多化学反细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为应，统称为细胞代谢细胞代谢一、细胞代谢（新陈代谢）一、细胞代谢（新陈代谢）第7页，此课件共45页哦叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O)+O2光能光能 酶酶线粒体线粒体:C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量酶酶核糖体：核糖体：氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水细胞代谢是细胞生命活动的基础，外界能量细胞代谢是细胞生命活动的基础，外界能量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。的化学反应。这些化学反应发生的环境条件是什么？这些化学反应发生的环境条件是什么？常温常压下常温常压下第8页，此课件共45页哦化学上的化学反应都很容易顺利进行化学上的化学反应都很容易顺利进行吗？吗？化学上采用什么方式解决这一问化学上采用什么方式解决这一问题的？题的？第9页，此课件共45页哦二、酶在细胞代谢中的催化作用二、酶在细胞代谢中的催化作用1.比较过氧化氢在不同条比较过氧化氢在不同条件下的分解件下的分解第10页，此课件共45页哦2 H2O2 2 H2O +O2高温高温/Fe3/过氧化氢酶过氧化氢酶 通过比较过氧化氢在通过比较过氧化氢在不同条件不同条件下分解的快下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。实验目的：实验目的：实验原理：实验原理：第11页，此课件共45页哦试管编号试管编号1 12 23 34 4第一步第一步每支试管加每支试管加2ml2ml过氧化氢溶液过氧化氢溶液第二步第二步不处不处理理9090水浴水浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶溶液液滴入滴入2 2滴肝滴肝脏研磨液脏研磨液实验现象实验现象实验结论实验结论1min1min分钟后，将点分钟后，将点燃的卫生香放在液燃的卫生香放在液面的上方面的上方单一变量原则单一变量原则对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组无关变量无关变量自变量自变量因变量因变量第12页，此课件共45页哦对照原则对照原则实验设计遵循原则：实验设计遵循原则：可重复性原则可重复性原则 等量原则等量原则单一变量原则单一变量原则检测因变量，观察记录实验结果。检测因变量，观察记录实验结果。第13页，此课件共45页哦注意问题：注意问题：实验时要选用实验时要选用新鲜新鲜的肝脏的肝脏肝脏要制成肝脏要制成研磨液研磨液滴加肝脏研磨液和滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，溶液时，不可不可共用同一个吸管共用同一个吸管第14页，此课件共45页哦结论：结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比无酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的无机催化剂催化效率的1071013倍。因此，酶倍。因此，酶具有具有高效性高效性第15页，此课件共45页哦同无机催化剂相比较又有哪些相同点？同无机催化剂相比较又有哪些相同点？生生生生 成成成成 物物物物 量量量量时间时间时间时间加加加加入入入入酶酶酶酶无无无无机机机机催催催催化化化化剂剂剂剂未未未未加加加加酶酶酶酶0 0第16页，此课件共45页哦加速化学反应的进行，缩短达到平衡时加速化学反应的进行，缩短达到平衡时间，间，但不改变平衡点但不改变平衡点改变化学反应速率，改变化学反应速率，本身不被消耗本身不被消耗只催化只催化已经存在已经存在的化学反应的化学反应都可以在都可以在生物体外生物体外发挥作用发挥作用降低活化能，使反应速率加快降低活化能，使反应速率加快为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高呢？第17页，此课件共45页哦分子从常态转变为容易发生化学反应分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为的活跃状态所需的能量称为活化能活化能。2.2.活化能活化能H2O2(常态常态)H2O2(活跃状态活跃状态)能量能量第18页，此课件共45页哦思考：思考：*1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。*但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29 KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量。第19页，此课件共45页哦第20页，此课件共45页哦 酶和一般催化剂的作用就是降低化学反酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。反应速度加快。第21页，此课件共45页哦从动画中我们可以看出，同无机催化从动画中我们可以看出，同无机催化剂相比，剂相比，酶酶降低活化能的作用更显著，降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞正是由于酶的催化作用，细胞代谢能在代谢能在温和温和条件下条件下快速快速进行。进行。第22页，此课件共45页哦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，发酵有关，发酵是整个细胞而不是细胞中是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用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物质细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用裂解后才能发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继续起催化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本质的探索酶本质的探索第23页，此课件共45页哦酶的化学本质酶的化学本质 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能活细胞活细胞活细胞活细胞产生的产生的产生的产生的具有生物催化作用具有生物催化作用具有生物催化作用具有生物催化作用的的1.定义定义：有机物有机物。一类一类2.本质本质：大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNARNA。三、酶的本质三、酶的本质第24页，此课件共45页哦四、酶的特性四、酶的特性1.高效性：高效性：酶的催化效率是无机催化剂催化效率酶的催化效率是无机催化剂催化效率的的1071013倍。倍。2.专一性：专一性：每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种一种一种一种或或或或一类一类一类一类化学反应。化学反应。第25页，此课件共45页哦每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种一种一种一种或或或或一类一类一类一类化学反应。化学反应。化学反应。化学反应。酶具有专一性酶具有专一性例子：例子：例子：例子：酶具有专一性的意义：酶具有专一性的意义：酶具有专一性的意义：酶具有专一性的意义：使细胞代谢有条不紊的进行使细胞代谢有条不紊的进行一种一种一种一种H H2 2OO2 2酶：酶：酶：酶：H H2 2OO2 2脲酶：尿素脲酶：尿素脲酶：尿素脲酶：尿素淀粉酶：淀粉淀粉酶：淀粉淀粉酶：淀粉淀粉酶：淀粉一类一类一类一类蛋白酶：蛋白质蛋白酶：蛋白质蛋白酶：蛋白质蛋白酶：蛋白质多肽多肽多肽多肽肽酶：多肽肽酶：多肽肽酶：多肽肽酶：多肽氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸第26页，此课件共45页哦第27页，此课件共45页哦细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶对化学反应的催化效率称为酶活性第28页，此课件共45页哦3.酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和酶一般在酶一般在比较温和的条件比较温和的条件下催化下催化化学反应的进行。化学反应的进行。第29页，此课件共45页哦酶促反应速率最快时的环境温度称为酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的该酶促反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温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响在最适温度的两侧，反应速率在最适温度的两侧，反应速率都比较都比较较高的温度容易使酶较高的温度容易使酶 遭到破坏而失去遭到破坏而失去 。低低空间结构空间结构活性活性第30页，此课件共45页哦反应溶液反应溶液pHpH会对酶的活性有影响会对酶的活性有影响/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pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响在最适在最适pHpH下，下，酶的活性酶的活性 在过酸过碱的条件下，都会使酶的在过酸过碱的条件下，都会使酶的 遭到破坏而失去遭到破坏而失去 。最高最高空间结构空间结构活性活性第31页，此课件共45页哦pH值：值：在极端的酸性或碱在极端的酸性或碱性条件下会变性而完全失去性条件下会变性而完全失去活性。活性。（1）动物体内的酶最适）动物体内的酶最适宜宜pH大多在大多在6.58之间。之间。唾液唾液pH为为6.27.4，胃液，胃液的的pH为为0.91.5，小肠液，小肠液的的pH为为7.6。（2）植物体内的酶最适）植物体内的酶最适pH大多在大多在4.56.5之间。之间。第32页，此课件共45页哦 高温、低温、过酸和过碱对酶活性高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗？的影响其本质相同吗？不同，过酸、过碱或温度过高，会使不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的酶的空间结构空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。性可以恢复。第33页，此课件共45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 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酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 2、pHpH第34页，此课件共45页哦 化学本质化学本质产生来源产生来源 生理作用生理作用酶是活细胞酶是活细胞酶是活细胞酶是活细胞产生的产生的产生的产生的具有生物催化作用具有生物催化作用具有生物催化作用具有生物催化作用的的1.酶的概念酶的概念：有机物有机物。一类一类一类一类2.酶的本质酶的本质：绝绝大多数酶是蛋白质，少数酶是大多数酶是蛋白质，少数酶是RNARNA。归纳总结归纳总结3.酶的特性酶的特性高效性高效性:酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的107 1013 倍倍专一性专一性:每一种酶只能催化每一种酶只能催化每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种一种一种一种或或或或一类一类一类一类化学反应。化学反应。化学反应。化学反应。酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和:需要适宜的温度和需要适宜的温度和pH值值4.影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：温度、温度、PH（低温使酶活性降低；（低温使酶活性降低；高温、过酸或过碱使酶空间结构破环，失去活性）高温、过酸或过碱使酶空间结构破环，失去活性）第35页，此课件共45页哦课堂练习：课堂练习：1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （）B.B.胃没有排空胃没有排空C.C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，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（主要原因是（）A.pHA.pH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CA第36页，此课件共45页哦3.3.在过氧氢酶和在过氧氢酶和FeFe3+3+的催化效率比较实验中，把肝脏制成研的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（双选）磨液的目的是（双选）（）有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放保护过氧化氢酶保护过氧化氢酶 提高过氧化氢酶的活性提高过氧化氢酶的活性增大酶与反应底物的接触机会增大酶与反应底物的接触机会4.4.酶具有极强的催化功能，最根本的原因是酶具有极强的催化功能，最根本的原因是 （）（）增加了反应物之间的接触增加了反应物之间的接触 降低了反应物分子的活化降低了反应物分子的活化能能 提高了反应物分子的活化能提高了反应物分子的活化能 降低了反应物分子降低了反应物分子的自由能的自由能 本身的数量和性质不改变，可反复利用本身的数量和性质不改变，可反复利用A.B.C.D.A.B.C.D.ADD第37页，此课件共45页哦科学探究的程序科学探究的程序设计设计实验实验提出提出问题问题作出作出假设假设进行进行实验实验分析分析结果结果得出得出结论结论其中其中实验实验是是实施探究实施探究的的重要方式重要方式。表达表达交流交流预测实验结果预测实验结果第38页，此课件共45页哦设计实验：设计实验：完成本实验设计表完成本实验设计表 ：因因变变量量无关无关变变量量用何用何种种酶酶完成完成实验实验如何如何检测检测因因变变量量如何如何设设置置对对照照实验实验自自变变量量其他其他变变量量温度温度酶酶活活性性改改变变反反应应物的物的量、反量、反应应时间时间、pH等等淀淀粉粉酶酶淀粉淀粉酶酶在温度在温度改改变时变时水解淀水解淀粉的作用减弱，粉的作用减弱，可用碘液可用碘液检测检测淀粉的存在，淀粉的存在，检测检测酶酶活性的活性的强强弱弱常温常温为对为对照照组组第39页，此课件共45页哦设计实验：设计实验：完成本实验设计表完成本实验设计表 ：因因变变量量无关无关变变量量用何用何种种酶酶完成完成实验实验如何如何检测检测因因变变量量如何如何设设置置对对照照实验实验自自变变量量其他其他其他其他变变量量pH酶酶活活性性改改变变反反应应物的量、物的量、反反应应时间时间、温、温度等度等过过氧氧化化氢氢酶酶过过氧化氧化氢氢酶酶在在pH改改变时变时水解水解过过氧化氧化氢氢的作的作用减弱，用减弱，用用带带火星的火星的卫卫生香生香复燃程度复燃程度检测检测单单位位时间时间内氧内氧气的气的产产生量生量pH=7为为对对照照组组第40页，此课件共45页哦z取三只大小相同的干取三只大小相同的干净试净试管管(1 1、2、3号号)，各，各加入加入2滴管滴管淀粉淀粉(保保证证淀粉淀粉的量相等的量相等)。z取三只大小相同的干取三只大小相同的干净试净试管管(4 4、5、6号号)，各各加入加入1滴管滴管淀粉淀粉酶酶(保保证证淀粉酶淀粉酶的量相等的量相等)。z将将1号和号和4号号试试管管放在放在试试管架上管架上，将，将2号和号和5号号试试管管放在放在95恒温水浴箱中恒温水浴箱中，将，将3号和号和6号号试试管管放在冰放在冰水中。水中。z2min后，将后，将4 4、5、6号号试试管中的淀粉管中的淀粉酶酶分分别别倒入倒入1 1、2、3号号试试管，振管，振荡摇荡摇匀后，分匀后，分别别放在放在试试管架上、管架上、95恒温水浴箱中、恒温水浴箱中、冰水中。冰水中。z2min后，分后，分别别向向1 1、2、3号号试试管中滴加管中滴加3滴碘液，滴碘液，观观察并察并记录实验结记录实验结果。果。具体实验步骤：具体实验步骤：第41页，此课件共45页哦第42页，此课件共45页哦z取三只大小相同的干取三只大小相同的干净试净试管管(1 1、2、3号号)，各，各加加入入2滴管滴管H2O2(保保证证H2O2的量相等的量相等)。z取三只大小相同的干取三只大小相同的干净试净试管管(4 4、5、6号号)，各各加入加入1滴管滴管肝脏研磨液肝脏研磨液(保保证证肝脏研磨液肝脏研磨液的量相等的量相等)z向向4号号试试管中管中滴加滴加5滴蒸滴蒸馏馏水水，向，向5号号试试管中管中滴加滴加5滴滴5%的的HCl，向，向6号号试试管中管中滴加滴加5滴滴5%NaOH，振振荡摇荡摇匀。匀。z将将4 4、5、6号号试试管中的肝管中的肝脏脏研磨液分研磨液分别别倒入倒入1 1、2、3号号试试管，振管，振荡摇荡摇匀，匀，观观察察实验现实验现象。象。z1min后，将后，将带带火星的火星的卫卫生香分生香分别别伸入伸入1 1、2、3号号试试管内管内(注意不要使注意不要使卫卫生香熄生香熄灭灭)，检验带检验带火星的火星的卫卫生香复燃的程度。生香复燃的程度。具体实验步骤：具体实验步骤：第43页，此课件共45页哦记录实验结果记录实验结果(现象现象)：试管试管1 12 23 3温度温度室温室温高温高温（9595）低温低温（冰水）（冰水）结果结果颜色颜色第44页，此课件共45页哦记录实验结果记录实验结果(现象现象)：试管试管1 12 23 3pH中性中性（7 7）酸性酸性（7 7）碱性碱性（7 7）结果结果气泡量气泡量复燃程度复燃程度第45页，此课件共45页哦