降低化学反应活化能的酶1精选课件.ppt
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1、关于降低化学反应活化能的酶1第一页,本课件共有61页 CO CO2 2+H+H2 2O O (CHCH2 2O)+OO)+O2 2光能光能 酶酶 C C6 6H H1212O O6 6+6H6H2 2O O+O O2 2 6CO 6CO2 2+12H12H2 2O O+能量能量氧气氧气酶酶 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水细胞中每时每刻都进行着许多细胞中每时每刻都进行着许多化学反应化学反应的统称。的统称。叶绿体叶绿体线粒体线粒体核糖体核糖体第二页,本课件共有61页 组成生物体的细胞内外环境是很温和的:组成生物体的细胞内外环境是很温和的:常温、常常温、常压、水溶液环境、压、水溶液环境、
2、pHpH接近中性接近中性。而细胞内每时每刻都进。而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应,为什么这些生化反应能迅速有序地完行着各种生化反应,为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢?成的呢?酶酶问题质疑:问题质疑:在生物体外,许多化学反应的顺利进行需要一些条件,在生物体外,许多化学反应的顺利进行需要一些条件,如如高温、高压、强酸、强碱、催化剂高温、高压、强酸、强碱、催化剂等。等。细胞内是否具细胞内是否具备这些条件呢?备这些条件呢?第三页,本课件共有61页第第1 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一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质第四页,本课件共有61页讨论:讨论:1.17831.
3、1783年斯巴兰札尼年斯巴兰札尼的实验要解决什么问的实验要解决什么问题?题?2.2.是什么物质使肉块是什么物质使肉块消失了?消失了?3.3.怎样才能证明你的推怎样才能证明你的推测?测?第五页,本课件共有61页1 1、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O +O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶猪肝研磨液(过氧化氢酶)猪肝研磨液(过氧化氢酶)加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeCl3溶液溶液高温高温/Fe3/过氧化氢酶过氧化氢酶
4、 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下分解的快慢,了解酶的作用和意义。快慢,了解酶的作用和意义。过氧化氢在过氧化氢在高温高温或或铁离子铁离子或或过氧化氢酶过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。的作用下都可分解成水和氧气。实验思路:实验思路:实验目的:实验目的:实验原理:实验原理:第六页,本课件共有61页比较过氧化氢不同条件下的分解实验比较过氧化氢不同条件下的分解实验材料用具:材料用具:为什么要用新鲜的肝脏?为什么要研磨?为什么要用新鲜的肝脏?为什么要研磨?过氧化氢酶多且活性高。研磨利于过氧化氢酶的释放过氧化氢酶多且活性高。研磨利于过氧化氢酶的释放新鲜的质量分数为新鲜的
5、质量分数为20%的肝脏研磨液,质量分数的肝脏研磨液,质量分数为为3.5%的的FeCl3溶液,新配置的体积分数为溶液,新配置的体积分数为3%的过氧化氢溶液。的过氧化氢溶液。第八页,本课件共有61页步骤试管编号 说明1234 一二 观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水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
6、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: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一样,在过在过氧化氢酶的作用下分解速率最快氧化氢酶的作用下分解速率最快第九页,本课件共有61页问题质疑: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能号试管加热后过氧化氢就能分解?分解?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跃活跃状态状态所需要的所需要的能量能量称为称为活化能活化能加热使反应加快的本质:加热使反应加快的本质:提高分子的能量,使分子从常提高分子的能量,使分子从常态转
7、变为活跃状态。态转变为活跃状态。2 2、FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和和猪肝研磨液的猪肝研磨液的过氧化氢酶都能过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的原因与加快过氧化氢分解的原因与2 2号试管的相同吗?号试管的相同吗?第十一页,本课件共有61页第十二页,本课件共有61页酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解2020摄氏度测得过氧化氢分解的活化能摄氏度测得过氧化氢分解的活化能条件条件活化能活化能kj/mol没有催化剂催化没有催化剂催化用胶态铂催化用胶态铂催化过氧化氢酶催化过氧化氢酶催化75 5429催化剂催化作用的本质是什么?催化剂催化作用的本质是什么?酶和无机催化剂相比哪个
8、更能降低活化能?酶和无机催化剂相比哪个更能降低活化能?降低化学反应活化能降低化学反应活化能同无机催化剂相比,酶同无机催化剂相比,酶降低活化能降低活化能的作用更显著,因的作用更显著,因而催化效率更高。而催化效率更高。第十三页,本课件共有61页为什么说酶对于细胞内化学反应至关重要?为什么说酶对于细胞内化学反应至关重要?细胞内每时每刻进行着成千上万的化学反应,细胞内每时每刻进行着成千上万的化学反应,这些化学反应需要在这些化学反应需要在常温,常压常温,常压下高效率的下高效率的进行,正是进行,正是由于酶的催化作用,细胞代谢才由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行。能在温和条件下快速进行。酶有
9、如此高效的催化作用,酶到底酶有如此高效的催化作用,酶到底是什么物质?是什么物质?第十四页,本课件共有61页3 3、这个实验要解决什么问题?、这个实验要解决什么问题?2 2.金属笼子起到什么作用?金属笼子起到什么作用?是什么物质使肉块消失了是什么物质使肉块消失了?5 5、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,鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化没有化学性消化.金属笼子可以使肉块不受物理消化的金属笼子可以使肉块不受物理消化的影响,胃液还可以流进笼子里。影响,胃液还可以流进笼子里。是胃里的化学物质将肉块分解了是胃里的化学物质将肉块分解了.收集胃里的化学物质,
10、看看这些收集胃里的化学物质,看看这些 物质物质在在 体外是否也能将肉块分解体外是否也能将肉块分解.斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用1 1、食物进入鹰体后会发生怎样的变化?、食物进入鹰体后会发生怎样的变化?第十五页,本课件共有61页巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关,发,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细胞中的某些引起发酵的是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
11、母酵母细胞中的某些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用起催化作用,就像在活酵母细胞中一样,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲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RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能各有什么积极意义?各有什么局限性?两者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?巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研家,倾向于从化学的角度考虑问题
12、。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。究的目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。他成功的主要原因是什么?请给酶下一个较完整的定义。请给酶下一个较完整的定义。第十六页,本课件共有61页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生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质少数是少数是RNARNA。酶的来源酶的来源酶的作用酶的作用酶的化学成分酶的化学成分实质:降低活化能实质:降低活化能酶是酶是活细胞活细胞产生的,只能在活细胞中发挥作用吗?产生的,只能在活细胞中发挥作用吗?酶在细胞内外
13、都能发挥作用酶在细胞内外都能发挥作用第十七页,本课件共有61页作业完成课后题完成课后题完成课后笔记完成课后笔记世纪金榜世纪金榜典例训练和测试典例训练和测试第十八页,本课件共有61页第十九页,本课件共有61页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生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质少数是少数是RNARNA。酶的来源酶的来源酶的作用酶的作用酶的化学成分酶的化学成分降低活化能降低活化能酶是酶是活细胞活细胞产生的,只能在活细胞中发挥作用吗?产生的,只能在活细胞中发挥作用吗?酶在细胞内外都能发挥作用酶在细胞内外都能发挥作用第二十页,本课
14、件共有61页复习复习细胞中每时每刻进行的化学反应细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。的统称。活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化催化作用的作用的有机有机物。物。其中其中绝大多数的酶绝大多数的酶是是蛋白质蛋白质,少数酶少数酶是是RNARNA。一、细胞代谢一、细胞代谢:二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用三、酶的本质:三、酶的本质:催化作用(效率高)催化作用(效率高)本质是降低活化能本质是降低活化能第二十一页,本课件共有61页生物催化剂生物催化剂-酶与无机催化剂有哪些相同的特点?酶与无机催化剂有哪些相同的特点?1、反应前后酶的质量和化学性质、反应前后酶的质量和化学性质不变不变。2、都具
15、有催化作用,降低反应的活化、都具有催化作用,降低反应的活化能从而能从而加快加快反应的速率,但反应的速率,但不改变不改变反应反应的的结果结果。问题情景:问题情景:生物催化剂生物催化剂-酶与无机催化剂有哪些不相同的特点酶与无机催化剂有哪些不相同的特点?第二十二页,本课件共有61页二、酶的特性二、酶的特性第二十三页,本课件共有61页 1 1、在研究酶性质的过程中、在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的发现酶的催化效率大约是无机催化剂的10107 7-10-101313倍。倍。2 2、实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解、实验
16、:比较过氧化氢在不同条件下的分解 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?这种特性对细胞代谢有何意义?这种特性对细胞代谢有何意义?酶的高效性保证了细胞内的化学反应顺利进行,能酶的高效性保证了细胞内的化学反应顺利进行,能量供应稳定。量供应稳定。资料资料1:酶具高效性酶具高效性第二十四页,本课件共有61页 1 1、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。、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。脲酶只能催化尿素分解,对其他化学反应不起作用。脲酶只能催化尿素分解,对其他化学反应不起作用。2 2、口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞进牙缝里的肉丝两天口腔
17、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后还没被消化?资料资料2:酶具专一性酶具专一性 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?第二十五页,本课件共有61页实验材料及器具:实验材料及器具:稀释的唾液淀粉酶、稀释的唾液淀粉酶、3%3%的可溶性淀粉溶液、的可溶性淀粉溶液、3%3%的蔗糖溶的蔗糖溶液、斐林试剂、试管,烧杯,量筒,滴管,温度计,液、斐林试剂、试管,烧杯,量筒,滴管,温度计,试管夹,三脚架,石棉网,酒精灯,火柴试管夹,三脚架,石棉网,酒精灯,火柴,热水热水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作出假设作出假设:唾液淀粉酶只能
18、催化淀粉的水解,而不能唾液淀粉酶只能催化淀粉的水解,而不能催化蔗糖的水解催化蔗糖的水解第二十六页,本课件共有61页试管1试管2实验步骤一二三实验现象结论分别加入淀唾液粉酶分别加入淀唾液粉酶2 2滴,振荡,试管下半部浸入滴,振荡,试管下半部浸入3737左右的热水中,反应左右的热水中,反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液分别加入分别加入1ml1ml斐林试剂斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液无无砖红色沉淀砖红色沉淀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
19、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二十七页,本课件共有61页资料、下图表示的是某类酶作用的模型。资料、下图表示的是某类酶作用的模型。(1)图中的哪个英文字母代表酶?其它字母代表什么?)图中的哪个英文字母代表酶?其它字母代表什么?(2)这个模型的含义是什么?)这个模型的含义是什么?酶具有专一性酶具有专一性酶具有专一性酶具有专一性是指每种酶只能催化是指每种酶只能催化一种或一类化学反应一种或一类化学反应。酶的种类:目前发现的酶有酶的种类:目前发现的酶有4000多种,它们分别催化不同多种,它们分别催化不同化学反应化学反应-多样性多样性
20、意义:使细胞代谢能够有条不紊地进行。意义:使细胞代谢能够有条不紊地进行。酶酶A与与底物底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了专一性结合,催化反应的发生,产生了产物产物C和和D。这个模型揭示了这个模型揭示了酶的专一性酶的专一性。第二十九页,本课件共有61页酶活性受到抑制但未失活酶已失活酶的活性与温度关系酶的活性与温度关系:在较在较低低温度时(低于最适温度)温度时(低于最适温度),酶的酶的活性随温度活性随温度升高而增强升高而增强;达到达到最适最适温度时温度时,酶的活性酶的活性最强最强;高高于最适温度后于最适温度后,酶的活性随温度酶的活性随温度升高升高而降低而降低;直至直至失去活性失去活性 一般地
21、,一般地,动物体动物体内的酶最适温度在内的酶最适温度在35-4035-40之间;之间;植物体植物体内的酶最适温度在内的酶最适温度在40-5040-50之间;之间;细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。最适温度最适温度温度过低时,温度过低时,酶的活性受到抑制,但酶的活性受到抑制,但并未并未失去活性失去活性反应速率最快第三十一页,本课件共有61页最适最适pHpH/mmol.s/mmol.s-1-10pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图酶已失活酶已失活低低于最适于最适pH值时值时,随着随着pH值的升高值的升高,酶酶的活性的活性增强增强.不同的酶的最适宜不
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