酶的特性和作用优秀课件.ppt
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1、酶的特性和作用第1页,本讲稿共48页2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2OFe2O3 +3CO高温2Fe +3CO22KClO3 MnO22KCl +3O2第2页,本讲稿共48页第1节降低化学反应活化能的酶第3页,本讲稿共48页细胞代谢 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,统称为细胞代谢。应,统称为细胞代谢。第4页,本讲稿共48页酶在细胞代谢中的作用2 2 H H2 2OO2 2 2 2 H2 2O +O2 2 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第5页,本讲稿共48页 控 制 变 量名称 内容自变量 实验过程中可以变化的因素称为变量
2、。其中人为改变的变量称为自变量。因变量随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。无关变量 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,这些变量称为无关变量。名称 内容对照实验 除一个因素外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照组和实验组 对照实验一般要设对照组和实验组。在对照实验中,除了观察的变量外,其它变量都应始终保持相同。第6页,本讲稿共48页6060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 为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的为了验证加酶洗衣粉
3、是否比普通洗衣粉有更强的为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的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条放在不去污力,有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不去污力,有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不去污力,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。同的烧杯内浸泡。同的烧杯内浸泡。同的烧杯内浸泡。第7页,本讲稿共48页试管号 3%H2O2点燃的卫生香检测实验处理H2O2分解速度 (气泡多少)12ml/22ml90度水浴加热/32ml滴加3%氯化铁2滴42ml滴加20%肝脏研磨液2滴少少较多较多发亮发亮很多很多复燃复燃实验操作、现象和结论
4、控制变量极少极少第8页,本讲稿共48页自变量因变量无关变量对照组实验组实验过程的理论分析过氧化过氧化氢分解氢分解速度速度(用产(用产生气泡生气泡数目多数目多少表示)少表示)加入试剂的加入试剂的量量;实验室的实验室的温度温度1号试管号试管2,3,4号号试管试管2号号:90度水度水浴加热浴加热3号号:加入加入3%的氯化的氯化铁铁4号号:加入加入20%肝脏研肝脏研磨液磨液第9页,本讲稿共48页分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃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状态所需的能量称为活化能活化能。酶为什么能催化生物化学反应?酶为什么能催化生物化学反应?H2O2(常态常态)H2O2
5、(活跃状态活跃状态)能量能量加热 加热为什么能加快化学反应?第10页,本讲稿共48页条件活化能/kJmol-1没有催化剂催化用胶态铂催化用过氧化氢酶催化755429在在20 测得的过氧化氢分解的活化能测得的过氧化氢分解的活化能第11页,本讲稿共48页 催化剂可以降低化学反应的活化能,而且与催化剂可以降低化学反应的活化能,而且与无机催化剂相比较,生物催化剂酶有突出的优越无机催化剂相比较,生物催化剂酶有突出的优越性性酶降低活化能的作用更显著,因而催化酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。效率更高。第12页,本讲稿共48页第13页,本讲稿共48页资料分析:关于酶本质的探索第14页,本讲稿共48
6、页巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活动无关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但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用并裂解后才能发挥作用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催化作用,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希切赫、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第15页,本讲稿共48页
7、讨论(教材讨论(教材P82P82)1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?人物巴斯德李比希合理性局限性认为发酵与活细认为发酵与活细胞有关胞有关引起发酵的是细胞引起发酵的是细胞中的某些物质中的某些物质发酵是整个细胞发酵是整个细胞而不是细胞中的而不是细胞中的某些物质在起作某些物质在起作用用这些物质只有在这些物质只有在酵母细胞死亡并酵母细胞死亡并裂解后才能发挥裂解后才能发挥作用作用第16页,本讲稿共48页2.巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么,这巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么,这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?巴
8、斯德是微生物学家,特别强调巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作生物体或细胞的作用用;李比希是化学家,倾向于;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问从化学的角度考虑问题题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们的争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。在他们的争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。第17页,本讲稿共48页 毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能够在酵毕希纳的实验说明,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母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。样。酵母细胞研磨酵母细胞研磨
9、加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤不含酵母细胞的提取液不含酵母细胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖过程过程:现象现象:冒出气泡:冒出气泡3.请分析一下毕希纳的研究过程,从毕希纳的实验可以得出什么结论?第18页,本讲稿共48页4.你认为萨姆纳成功的主要原因是什么?你认为萨姆纳成功的主要原因是什么?萨姆纳历时九年用萨姆纳历时九年用正确的科学方法正确的科学方法,坚持不坚持不懈、百折不挠懈、百折不挠的科学精神,将酶提纯出来。的科学精神,将酶提纯出来。第19页,本讲稿共48页第20页,本讲稿共48页酶的化学成分 酶的来源 酶的功能活细胞活细胞产生的产生的具有生物催化作用具有生物催化作用的的是是有机物有机物。一
10、类一类大部分酶是蛋白质,也有少数是大部分酶是蛋白质,也有少数是RNARNA。酶的本质什么是酶?第21页,本讲稿共48页 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。会明显降低。低温和高温都能抑制酶的活性,高温使酶失活,但低温不会低温和高温都能抑制酶的活性,高温使酶失活,但低温不会破坏酶的分子结构,酶的活性在适宜的温度下可以恢复。破坏酶的分子结构,酶的活性在适宜的温度下可以恢复。第22页,本讲稿共48页 在最适宜在最适宜pH下,酶的活性最高,下,酶的活性最高,pH偏高或偏低酶的活性都偏高或偏低酶的活性都会明显降低。会明显
11、降低。过高或过低的过高或过低的PHPH值都会使酶失去活性,且不可恢复。值都会使酶失去活性,且不可恢复。第23页,本讲稿共48页酶的特性3443少量肝脏研磨液说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率高得多。的催化效率高得多。比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么为什么4 4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3 3号试管快得多?号试管快得多?第24页,本讲稿共48页酶具有酶具有高效性高效性 事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。107 1013酶具有高效性的意义:酶具有高效性的意义:上述实验说明了:上述实验说明了:酶的高效性保证了细胞内酶的高效性保证了细胞内化学反化学反
12、应的顺利进行应的顺利进行和和能量供应的稳定能量供应的稳定第25页,本讲稿共48页思考思考1:酶的催化效率是如此的高效,那么酶是:酶的催化效率是如此的高效,那么酶是不是就是万能的了?就一种酶是不是就可以催不是就是万能的了?就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢?化所有的化学反应了呢?思考思考2:口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞进牙缝里的: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肉丝两天后还没被消化?原来酶还有原来酶还有专一性专一性第26页,本讲稿共48页 每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。酶具有专一性的意义:酶具有专一性的意义:细胞代谢能够有条不紊地进行细胞
13、代谢能够有条不紊地进行酶具有专一 性一种或一类一种或一类 4000 目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种,它们分别催化不同它们分别催化不同的化学反应。的化学反应。第27页,本讲稿共48页思考:设计一个验证酶具有专一性的实验,材料用具可参照课本84页。提示:用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解。第28页,本讲稿共48页酶的特性实验设计第29页,本讲稿共48页淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三预期现象结论加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴,振荡,试管下半部浸入滴,振荡,试管下半部浸入6060左右左右的热水中,反应的热水中,反应5min5min2号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试
14、剂振荡振荡约约60水浴水浴2min1号试管中加入号试管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液无变化无变化砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用第30页,本讲稿共48页3.3.3.3.如果实验失败了,应该怎样做?如果实验失败了,应该怎样做?如果实验失败了,应该怎样做?如果实验失败了,应该怎样做?检查实验步骤是否出错,重复实验。检查实验步骤是否出错,重复实验。检查实验步骤是否出错,重复实验。检查实
15、验步骤是否出错,重复实验。思考:1.1.1.1.课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究化氢酶探究化氢酶探究化氢酶探究pHpHpHpH对酶活性的影响,为什么?对酶活性的影响,为什么?对酶活性的影响,为什么?对酶活性的影响,为什么?因为温度对淀粉酶活性的影响较大,因为温度对淀粉酶活性的影响较大,pHpH对过氧化氢酶对过氧化氢酶的影响较大。这样做实验的现象才明显。的影响较大。这样做实验的现象才明显。2.2.2.2.在测定淀粉酶的专一性时,为什么要
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