降低化学反应活化能的酶二.ppt
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1、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、胃内起催化消化作用的物质主要是什么?、胃内起催化消化作用的物质主要是什么?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? 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2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 22 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 22 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O
2、2 2Fe3+过氧化氢酶过氧化氢酶2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2检验方法?检验方法?带火星的卫生香带火星的卫生香1、为什么要选用、为什么要选用新鲜的新鲜的肝脏?肝脏?2、为什么要将肝脏制成、为什么要将肝脏制成研磨液研磨液?想一想想一想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
3、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:控制变量与对照实验:控制变量与对照实验:自变量:实验中自变量:实验中 的变量。的变量。因变量:随因变量:随 而变化的变量。而变化的变量。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除自变量外,实验过程中可能还会存在一 些些 ,对,对 造成影响造成影响。实验设计的基本原则:对照性原则;单因子
4、变量原则;实验设计的基本原则:对照性原则;单因子变量原则; 等量性原则;科学性原则等量性原则;科学性原则对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。的实验叫做对照实验。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。 人为控制改变人为控制改变自变量自变量实验结果实验结果可变因素可变因素1)与)与1号试管相比,号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明号试管产生的气泡多,这一现象说明了什么?了什么?2号试管,号试管,加热加热能促进能促进H2O2的分解的分解,提高反应速率;提高反应速率;2) 3、4号试管未
5、经加热,也有大量气泡产生,这说明了什号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?么?FeCl3中的中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的和新鲜肝脏中的过氧化氢酶过氧化氢酶都能加快过氧化都能加快过氧化氢分解的速率,氢分解的速率,3)3号试管和号试管和4号试管相比,号试管相比,4号试管中的反应速率快号试管中的反应速率快,这说这说明了什么?明了什么?过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率的催化效率高高得多,得多,试一试对现象的分析试一试对现象的分析问题质疑: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
6、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,分子得到能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。从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活跃状态跃状态所需要的所需要的能量能量称为称为降低降低了了化学反应的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过氧化氢酶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号号试管的相同吗?试管的相同吗?与无机催化剂相比较,与无机催化剂相比较,酶降低活化能的作酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高用更显著,
7、因而催化效率更高。质量分数为质量分数为20%20%的肝脏研的肝脏研磨液磨液 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+的相对的相对数量:数量: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
8、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2、现象解释:、现象解释:一、一、 酶的本质酶的本质阅读教材阅读教材P P81818282,“,“关于酶本质的探索关于酶本质的探索”思考:思考:巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫和奥特曼的观点各是什么?切赫和奥特曼的观点各是什么?酶 来源来源 功能功能化学本质化学本质活细胞活细胞催化性催化性降低化学反应降低化学反应活化能活化能大部分是蛋白质,大部分是蛋白质,少部分是少部分是RNARNA酶的本质:酶的本质: 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化催化作用的有
9、机作用的有机物,其中绝物,其中绝大多数是蛋白质大多数是蛋白质,少数少数RNARNA也具有也具有催化功能。催化功能。合成原料?合成原料?变量:实验过程中可以变化的因素。变量:实验过程中可以变化的因素。自变量:自变量:因变量:因变量:无关变量:无关变量:人为改变的变量。人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。随着自变量的变化而变化的变量。除自变量外,实验过程中可能还会存在一除自变量外,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,这些些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。变量称为无关变量。对照实验:对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。除了一个因素以
10、外,其余因素都保持不变的实验。对照组:对照组:实验组:实验组:对照实验的设计原则:对照实验的设计原则:1、单一变量原则。、单一变量原则。2、等量原则。、等量原则。1234直接观察水浴加热肝脏研磨液FeCl3溶液.对照组实验组实验组实验组自自变量变量因因变量变量无关变量无关变量对照组对照组 实验组实验组过氧化过氧化氢分解氢分解速度用速度用产生气产生气泡数目泡数目多少表多少表示示加入试剂加入试剂的量的量; ;实实验室的温验室的温度度; ;氯化氯化铁和肝脏铁和肝脏研磨液的研磨液的新鲜程度新鲜程度等等1号试管号试管2,3,4号号试管试管2号号:90度度水浴加热水浴加热3号号:加入加入3%的氯的氯化铁化
11、铁4号号:加入加入20%肝脏肝脏研磨液研磨液1、酶的特性:酶具有、酶的特性:酶具有_性。酶具有性。酶具有_性。酶的作用条件性。酶的作用条件_。2、影响酶催化的变化因素:受到、影响酶催化的变化因素:受到_、_等的影响。等的影响。3、影响因素的变化与酶的催化效率:在最适温度或最、影响因素的变化与酶的催化效率:在最适温度或最适适pH之前,随温度或之前,随温度或pH的逐步增加,酶的催化效率的逐步增加,酶的催化效率也也_,在最适温度或最适,在最适温度或最适pH之后,随温度之后,随温度或或pH的不断增加,酶的催化效率的不断增加,酶的催化效率_,4、酶的失活:过、酶的失活:过_、过、过_或温度或温度_,会使
12、酶的会使酶的_遭到破坏,使酶遭到破坏,使酶_。5、酶的活性恢复:、酶的活性恢复:0左右时,酶的左右时,酶的_很低,很低,但酶的空间结构但酶的空间结构_,在适宜的温度下酶的,在适宜的温度下酶的活性可以活性可以_。高效高效专一专一比较温和比较温和温度温度PH值值逐渐升高逐渐升高不断降低不断降低酸酸 碱碱过高过高空间结构空间结构失活失活活性活性没遭破坏没遭破坏恢复恢复二、酶的特性导学二、酶的特性导学说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比Fe3+ +的催化效率高得多。的催化效率高得多。 为什么为什么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?号试管快得多? 比较过氧化氢比较过氧化氢在不同条件下的分
13、解在不同条件下的分解二、酶的特性二、酶的特性质量分数为质量分数为20的的新鲜肝脏研磨液新鲜肝脏研磨液1滴滴质量分数为质量分数为3.5的的氯化铁溶液氯化铁溶液1滴滴生物催化剂:过氧化氢酶生物催化剂:过氧化氢酶所含酶的相对数量:所含酶的相对数量:1无机催化剂:无机催化剂:Fe3+Fe3+的相对数量:的相对数量:25万万酶的特性之一:1、酶具有高效性、酶具有高效性酶酶高效性高效性的曲线的曲线 (1 1)催化剂可)催化剂可加快化学反应速率加快化学反应速率,与无机催化,与无机催化 剂相比,酶的催化效率更高。剂相比,酶的催化效率更高。 (2 2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间)酶只能缩短达到化学反应平
14、衡所需时间, , 不改变化学反应的平衡点。不改变化学反应的平衡点。 (3 3)酶只能催化已存在的化学反应。酶只能催化已存在的化学反应。过氧化氢酶除了能催化过氧化氢分解外,能否催化其他过氧化氢酶除了能催化过氧化氢分解外,能否催化其他物质的化学反应?物质的化学反应?酶能催化酶能催化分解,能否催化其他的化学反应分解,能否催化其他的化学反应(例如:蔗糖)?(例如:蔗糖)?1、酶具有高效性、酶具有高效性口腔里有口腔里有唾液淀粉酶唾液淀粉酶,可塞进牙缝里的,可塞进牙缝里的肉丝肉丝两天两天后还没被消化。后还没被消化。由上述资料大胆的提出问题,作出你的假设。由上述资料大胆的提出问题,作出你的假设。酶具有专一性
15、酶具有专一性序号序号项项 目目试管试管1 12 23 34 41 1淀淀 粉粉 溶溶 液液2mL2mL2mL2mL/ / /2 2蔗蔗 糖糖 溶溶 液液/ / /2mL2mL2mL2mL3 3淀淀 粉粉 酶酶2mL2mL/ / /2mL2mL4 4蔗蔗 糖糖 酶酶/ /2mL2mL2mL2mL/ /5 5斐斐 林林 试试 剂剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL6 6砖红色沉淀砖红色沉淀有有无无无无有有酶具有专一性酶具有专一性实验:实验:酶催化反应的机制(底物酶催化反应的机制(底物-酶结合)酶结合)2、酶具有专一性、酶具有专一性酶A未加酶 (酶B)2、酶具有专一性、酶具有专一性底物
16、A浓度反应速率3 3、酶的作用条件、酶的作用条件t/mmol. s/mmol. s-1 -1最适温度最适温度酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图温度低于最适温度时温度低于最适温度时酶活性随着温度的升高酶活性随着温度的升高而上升而上升温度高于最适温度时温度高于最适温度时酶活性随着温度的升酶活性随着温度的升高而下降高而下降最适温度时:最适温度时:酶活性最高酶活性最高动物动物:3540oC;植物植物:4050oC之间;之间;微生物最适温度差别很大微生物最适温度差别很大有些人工酶:有些人工酶:60oCpH低于最适低于最适pH时时酶活性随着酶活性随着pH的升高而的升高而上升上升pH高于最适高于最
17、适pH时时酶活性随着酶活性随着pH的升高的升高而下降而下降最适最适pH时:时:酶活性最高酶活性最高动物动物: :6.56.5 8.08.0例外,胃蛋白酶例外,胃蛋白酶的最适的最适pH:pH:1.51.5植物植物:4.54.5 6.56.5。比较温和比较温和3 3、酶的作用条件、酶的作用条件探究一、探究温度对酶活性的影响 1、对问题、对问题1、2你会做出怎样的假设?你会做出怎样的假设?_2、如何验证你的假设?(设计实验)、如何验证你的假设?(设计实验)实验的自变量?实验的自变量? _如何控制自变量?如何控制自变量?_无关变量?无关变量? _3、实验材料用具:(、实验材料用具:(P84) 4、你选
18、择的酶是、你选择的酶是 ,反应物是,反应物是 。5、实验程序:、实验程序:根据你的选择,写出实验操作过程:(可以以表格形式反映)根据你的选择,写出实验操作过程:(可以以表格形式反映) 温度影响酶的活性,温度过高、过低,酶的活性都会降低温度影响酶的活性,温度过高、过低,酶的活性都会降低温度温度使用水浴恒温箱,底物与酶混合前要先预热处理。使用水浴恒温箱,底物与酶混合前要先预热处理。反应物的浓度,滴加的量;滴加酶的量;反应物的浓度,滴加的量;滴加酶的量;PH值值-淀粉酶淀粉酶淀粉淀粉(2 2)实验设计程度)实验设计程度取取淀粉、淀粉酶淀粉、淀粉酶分别放入试管分别放入试管 各自在所控制的温度各自在所控
19、制的温度下处理一段时间下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合淀粉与相应温度的淀粉酶混合 在在各自所控制的温度下保温一段时间各自所控制的温度下保温一段时间 滴加滴加碘液碘液,观察,观察颜色变化颜色变化 注意:实验程序中注意:实验程序中2 2、3 3步一定不能颠倒步一定不能颠倒1号试管号试管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冰水中冰水中反应约反应约5min5min加热至加热至100100,反应约反应约5min5min加热至加热至6060,反应约反应约5min5min各加入两滴碘液各加
20、入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象蓝色蓝色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淀粉溶液淀粉溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四五五实验现象实验现象结论结论试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液取取3支试管,分别加入等量淀粉酶溶液支试管,分别加入等量淀粉酶溶液取取1号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管,共同的试管,共同加热至加热至60,保持约保持约5min取取2号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管,共同的试管,共同在在0冰水保持冰水保持约约5min取取3号试管和一号试管和一支加有酶溶
21、液的支加有酶溶液的试管,共同加热试管,共同加热至至100,保持,保持约约5min给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液2滴,振荡保温滴,振荡保温5min支试管各加入两滴碘液,震荡观察。支试管各加入两滴碘液,震荡观察。无明显变化无明显变化蓝色蓝色蓝色蓝色只有在适合的温度下酶的催化效率最高只有在适合的温度下酶的催化效率最高 在最适宜温度下,酶的活性最高,温度偏高在最适宜温度下,酶的活性最高,温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。或偏低酶的活性都会明显降低。较高的温度容易使酶较高的温度容易使酶的空间结构遭到破坏的空间结构遭到破坏而失去活性。而失去活性。交流与表达: 实验过
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- 关 键 词:
- 降低 化学反应 活化能
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