人教版高中必修一生物 5.1：降低化学反应活化能的酶 (共35张PPT).ppt

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1、第5章细胞的能量供应和利用,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。细胞代谢（细胞生命活动的基础）,细胞代谢发生的环境条件是怎样的？,一般化学反应发生的环境条件：高温高压强酸强碱催化剂,细胞内外的环境：温和常温常压水溶液环境pH接近中性适合的生物催化剂酶。,第1节降低化学反应活化能的酶,一、酶在细胞代谢中的作用,催化作用,化学反应,细胞代谢,反应速率,加热、加压,催化剂,无机催化剂,酶,实验,比较过氧化氢在不同条件下的分解,通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。,实验目的：,实验原理：,实验步骤：,大量气泡，带火星的卫生香复燃,无气泡,少量气泡，带火星的卫生香熄灭,较多气泡，

2、带火星的卫生香发亮,实验结论：,酶在常温常压下，可以高效地完成对化学反应的催化。,变量：自变量：因变量：无关变量：对照实验：,实验过程中可以变化的因素。,人为改变的变量。,随着自变量的变化而变化的变量。,除自变量外，实验过程中还会存在一些对实验结果造成影响的可变因素。,除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。,生物实验设计的基本原则：科学性原则；单一变量原则；对照原则；重复性原则,实验过程的变量及对照实验,无关变量,自变量,因变量,对照组,实验组,实验组,实验组,思考,肝脏离开活体时间过长，酶的数量和活性会下降。,1、为什么要选用新鲜的肝脏？,2、为什么要将肝脏制成研磨液？,3、滴入肝脏研

3、磨液和FeCl3溶液时，能否共用一个吸管？为什么？,使用肝脏时,要充分研磨,使肝脏细胞内的酶能与底物充分接触,使酶发挥正常催化作用。,不能，否则滴的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中H2O2酶具有高效性，会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。,二、酶的作用原理,活化能：,分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。,实验分析：各条件使反应加快的本质。,（1）加热：使分子得到能量。,加热后分子所需的活化能不变,（2）Fe3+：降低化学反应的活化能。,（3）酶：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。,正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和

4、条件下快速进行。,酶的本质？,三、酶的本质,问题探讨,1、巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。,资料分析,2、巴斯德（微生物学家）：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。,3、李比希（化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。,4、毕希纳（化学家）：过程：酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤不含酵母细胞的提取液加入葡萄糖现象：冒出气泡，产生酒。结论：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。,5、萨姆纳：酶是蛋白质。,6、切赫和奥特曼：少数RNA也具有生物催化作用。,托马斯切赫,

5、西德尼奥特曼,共获1989年诺贝尔化学奖。,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，少数酶是RNA。,发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。,引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。,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。,酶是蛋白质。,少数RNA也具有生物催化作用。,四、酶的特性,1、酶具有高效性,酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？,意义：,保证了细胞内化学反应的顺利进行和能量供应的稳定。,2、酶具有专一性,淀粉在口腔中分解，蛋白质在胃中分解。,细胞膜能被蛋

6、白酶分解,每一种酶只能催化化学反应。,一种或一类,意义：,保证细胞代谢能够有序地进行。,实验,探究酶的专一性,淀粉酶能让淀粉水解成还原糖，还原糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂反应不能生成砖红色沉淀,加入2mL淀粉溶液,加入2mL蔗糖溶液,加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min。,加入斐林试剂振荡60水浴加热约2min,蓝色棕色砖红色沉淀,无砖红色沉淀,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。酶具有专一性。,酶对化学反应的催化效率称为酶活性。,哪些因素会影响酶活性？,1、在不同的温度下，同一种酶的活性是否会受到影响？2、在不同的

7、pH下，同一种酶的活性是否会改变？,探究影响酶活性的条件,（温度/pH会影响酶的活性吗？）,（温度/pH会影响酶的活性）,（设计方案、预期结果）,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,实验,温度对酶活性的影响,冰水中,60水浴,沸水浴,2min,将淀粉酶溶液加入相同温度的淀粉溶液中摇匀混合，反应5min,2滴,2滴,2滴,变蓝,变蓝,不变蓝,淀粉酶在60中活性最强,酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。,一般来说，动物体内的酶最适温度在3540之间；植物体内的酶最适温度在4050之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大，有的酶最适

8、温度可高达70；酶制剂适于在低温（04）下保存。,实验,pH对酶活性的影响,蒸馏水1mL,质量分数为5%的NaOH溶液1mL,质量分数为5%的盐酸1mL,将不同pH处理5min后的肝脏研磨液加入相同pH的H2O2溶液中摇匀混合,大量气泡,无气泡,无气泡,复燃,熄灭,熄灭,过氧化氢酶在中性条件中活性最强,酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH。,唾液的pH为6.27.4，胃液的pH为0.91.5，小肠液的pH为7.6。一般来说，动物体内的酶最适pH大多在6.58.0之间，例外：胃蛋白酶最适pH为1.5；植物体内的酶最适pH大多在4.56.5之间。,高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影

9、响其本质相同吗？,不同。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；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,思考,3、酶的作用条件较温和,意义：,保证细胞代谢能在温和条件下进行。,五、影响酶促反应速率的因素,1、温度2、pH3、酶的浓度：底物充足时反应速率随酶浓度的升高而加快。4、底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。,酶数量的限制,A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。,P86二、拓展题,六、酶的应用,果胶酶使果汁变澄清,下图曲线是某同学根据“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是（）,A,催化剂只是改变反应速率，并不改变化学平衡。,