酶降低活化能.pptx
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1、化学本质化学本质化学本质化学本质绝大多数是绝大多数是绝大多数是绝大多数是。少数是少数是少数是少数是。合成原料合成原料合成原料合成原料合成场所合成场所合成场所合成场所来源来源来源来源生理功能生理功能生理功能生理功能作用原理作用原理作用原理作用原理(一一)、酶的本质及生理功能、酶的本质及生理功能蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质RNARNA氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体核糖体核糖体细胞核细胞核细胞核细胞核活细胞活细胞活细胞活细胞催化作用催化作用催化作用催化作用降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能酶是活细胞产生的一类具有
2、生物催化作用的有机物。酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。能催化淀粉酶水解的酶是哪种?能催化淀粉酶水解的酶是哪种?能催化淀粉酶水解的酶是哪种?能催化淀粉酶水解的酶是哪种?蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶第1页/共99页第2页/共99页 CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能 酶酶氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶脱水缩合脱水缩合活活细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢。对细胞来说,能量的获取和利用都必须通过对细胞来说,能量的获取和利用都必须
3、通过化学反应。化学反应。叶绿体叶绿体线粒体线粒体核糖体核糖体新陈代谢新陈代谢对对细胞细胞而言而言对对生物体生物体而言而言酶酶 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量能量氧气氧气细胞代谢是细胞细胞代谢是细胞 P78P78生命活动的基础生命活动的基础第3页/共99页酶对化学反应的催化效率叫酶对化学反应的催化效率叫酶活性酶活性由酶催化的化学反应叫由酶催化的化学反应叫酶促反应酶促反应底物:底物:酶促反应中被酶作用的物质酶促反应中被酶作用的物质产物:产物:经反应生成的物质经反应生成的物质在细胞环境发生的化学反应,应该有适合的生在细胞环境发生的化学反应,应该有适合的生物催化剂物催化剂
4、 酶酶第4页/共99页酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用实验目的:实验目的:实验目的:实验目的:通过比较过氧化氢在通过比较过氧化氢在通过比较过氧化氢在通过比较过氧化氢在不同条件下不同条件下不同条件下不同条件下分解的快慢分解的快慢分解的快慢分解的快慢2 2 HH2 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猪肝研磨液/新鲜新鲜马铃薯提取液马铃薯提取液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯酒精灯水浴水浴加热加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液第5页/共99页生
5、物学常用的研究方法生物学常用的研究方法(必修一(必修一 P79P79)设计实验的原则设计实验的原则 1 1 1 1、单一变量原则、单一变量原则、单一变量原则、单一变量原则 2 2 2 2、对照原则(对照组、对照原则(对照组、对照原则(对照组、对照原则(对照组+实验组)实验组)实验组)实验组)3 3 3 3、平行重复原则、平行重复原则、平行重复原则、平行重复原则 4 4 4 4、等量、等量、等量、等量原则原则原则原则自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量第6页/共99页自变量自变量自变量自变量:人为改变的变量(要研究的变量)。:人为改变的变量(要研究的变量)。:人为改变的变量(要研究的
6、变量)。:人为改变的变量(要研究的变量)。因变量因变量因变量因变量:因(随)自变量的变化而发生变化的变量。:因(随)自变量的变化而发生变化的变量。:因(随)自变量的变化而发生变化的变量。:因(随)自变量的变化而发生变化的变量。无关变量无关变量无关变量无关变量:实验过程可能还会存在一些可变因素,对:实验过程可能还会存在一些可变因素,对:实验过程可能还会存在一些可变因素,对:实验过程可能还会存在一些可变因素,对实验的结果造成影响,这些可变因素为无关变量。实验的结果造成影响,这些可变因素为无关变量。实验的结果造成影响,这些可变因素为无关变量。实验的结果造成影响,这些可变因素为无关变量。对照组对照组对
7、照组对照组:一般来说:一般来说:一般来说:一般来说,是指保持是指保持是指保持是指保持原有状态原有状态原有状态原有状态(未做处理未做处理未做处理未做处理)或)或)或)或已知影响因素已知影响因素已知影响因素已知影响因素所造成结果的一组实验。所造成结果的一组实验。所造成结果的一组实验。所造成结果的一组实验。实验组实验组实验组实验组:人为改变条件人为改变条件人为改变条件人为改变条件(人为特别处理人为特别处理人为特别处理人为特别处理)或)或)或)或未知实验结未知实验结未知实验结未知实验结果果果果的一组实验。的一组实验。的一组实验。的一组实验。对照实验:除了一个因素以外,其余因素都对照实验:除了一个因素以
8、外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。保持不变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。第7页/共99页步骤试管编号 说明1234 一二 结果结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴清水滴清水滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃 不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解
9、过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样速率不一样速率不一样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 HH2OO2 浓度剂量剂量剂量剂量气泡(产物)产气泡(产物)产生量生量卫生香燃烧卫生香燃烧1.1.加热和用催化剂都能提高化学反应速加热和用催化剂都能提高化学反应速率率2.FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率;3.3.酶比无机催化剂的效率高得多酶比无机催化剂的效率高得多对照组对照组实验组实验组第9页/共99页【典例训练2 2】为探究NaClNaCl和CuSOCuSO4 4对唾液淀粉酶活性的影响试管编号试管
10、编号实验步骤实验步骤1 12 23 34 41%NaCl 1%NaCl 溶液溶液(mL)(mL)1 11%CuSO1%CuSO4 4 溶液溶液(mL)(mL)1 11%Na1%Na2 2SOSO4 4 溶液溶液(mL)(mL)1 1蒸馏水蒸馏水(mL)(mL)1 1pH=6.8pH=6.8缓冲液缓冲液(mL)(mL)1 11 11 11 11%1%淀粉溶液淀粉溶液(mL)(mL)1 11 11 11 1唾液淀粉酶溶液唾液淀粉酶溶液(mL)(mL)1 11 11 11 1各试管放入各试管放入37 37 恒温水浴保温适宜时间恒温水浴保温适宜时间取出试管,加入取出试管,加入1%1%碘液碘液0.1 m
11、L0.1 mL 观察结果观察结果无色无色深蓝色深蓝色浅蓝色浅蓝色浅蓝色浅蓝色观察现象观察现象实验组对照组无关变量自变量因变量第11页/共99页 设计实验一、一、明确实验目的明确实验目的(自变量)(自变量)二、二、实验原理实验原理三、三、实验步骤实验步骤 1.1.分组并编号分组并编号 2.2.等量加入各试剂等量加入各试剂(单一变量、对照、等量、重复实验(单一变量、对照、等量、重复实验-取平均值)取平均值)3.3.观察并记录现象观察并记录现象 4.4.得出结论得出结论(对应实验目的)(对应实验目的)第12页/共99页 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状态活跃
12、状态所需的能量称为所需的能量称为活活化能化能。H2O2(常态常态)H2O2(活跃状态活跃状态)能量能量加热 加热为什么能使加热为什么能使H H2 2O O2 2分解?分解?第14页/共99页酶的作用机理酶的作用机理P80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:提高分子的能量提高分子的能量 (常态常态活跃状态活跃状态)降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在在温和温和条件下条件下快速快速进行进行 第15页/共99页实验原理:实
13、验原理:实验原理:实验原理:淀粉(非还原糖)淀粉(非还原糖)淀粉(非还原糖)淀粉(非还原糖)麦芽糖(还原糖)麦芽糖(还原糖)麦芽糖(还原糖)麦芽糖(还原糖)还原糖还原糖还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀实验实验探究酶的专一性探究酶的专一性淀粉酶对蔗糖的作用淀粉酶对蔗糖的作用淀粉酶淀粉酶水浴加热水浴加热水浴加热水浴加热实验设计思路:实验设计思路:实验设计思路:实验设计思路:用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解,再用用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解,再用用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解,再用用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖水解,再用斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林
14、试剂鉴鉴鉴鉴定水解产物,根据定水解产物,根据定水解产物,根据定水解产物,根据是否有砖红色沉淀是否有砖红色沉淀是否有砖红色沉淀是否有砖红色沉淀出现来判断淀粉酶对出现来判断淀粉酶对出现来判断淀粉酶对出现来判断淀粉酶对二者是否都有催化作用,从而探究酶的专一性。二者是否都有催化作用,从而探究酶的专一性。二者是否都有催化作用,从而探究酶的专一性。二者是否都有催化作用,从而探究酶的专一性。第18页/共99页证明酶具有专一性的实验证明酶具有专一性的实验蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖溶液蔗糖溶液60606060O O O OC C C C 5min5min5min5min淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液淀粉酶溶液淀粉酶
15、溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液淀粉酶溶液水浴水浴水浴水浴 2min2min2min2min斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂斐林试剂砖红色砖红色砖红色砖红色沉淀沉淀沉淀沉淀不出现砖不出现砖不出现砖不出现砖红色沉淀红色沉淀红色沉淀红色沉淀实验结果:实验结果:实验结果:实验结果:实验结论:实验结论:实验结论:实验结论:淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应淀粉酶可以催化淀粉水解而不能催化蔗糖水解反应酶具有专一性酶具有专一性酶具有专一性酶具有专一性自变量:自变量
16、:因变量:因变量:第19页/共99页二、探究影响酶活性的条件课题名称课题名称用淀粉酶探究温度对酶用淀粉酶探究温度对酶活性的影响活性的影响用过氧化氢酶探究用过氧化氢酶探究pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响实验材料实验材料自变量自变量自变量的自变量的设置方法设置方法淀粉溶液、唾液淀粉酶 肝脏研磨液、过氧化氢溶液温度pHpH3737的水、沸水、冰水处理蒸馏水、HClHCl、NaOHNaOH因变量因变量因变量的因变量的观察指标观察指标无关变量无关变量酶活性加碘液后溶液颜色变化的速率pHpH相同且适宜等酶活性氧气产生的速率温度相同且适宜等第20页/共99页2.2.方法步骤若干组等量底物 若干组等量酶液
17、 各自在所控制的温度(或 pH)pH)下处理一段时间同温度(或 pH)pH)下的底物与酶液混合在各自所控制的温度(或 pH)pH)下处理一段时间检测并分析结果,得出结论第21页/共99页 1 2 3H2O2溶液溶液 2ml 2ml 2ml pH 肝脏研磨液肝脏研磨液 火柴火柴结论结论蒸馏水蒸馏水1mlNaOH1mlHCl1ml2滴滴2滴滴2滴滴摇匀混合,放置摇匀混合,放置5min过氧化氢酶在中性条件中活性最强过氧化氢酶在中性条件中活性最强自变量自变量因变量因变量复燃复燃不复燃不复燃不复燃不复燃探究探究pHpH对对过氧化氢过氧化氢酶活性的影响酶活性的影响实验三:影响酶促反应速率的因素实验三:影响
18、酶促反应速率的因素步骤:底物和酶各自在所控制Ph下处理一段时间实验组对照组对照组第22页/共99页最适最适pH结论:结论:在最适在最适pH下,酶的活性最高,下,酶的活性最高,pH偏高偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。或偏低,酶的活性都会明显降低。探究探究pHpH对对过氧化氢过氧化氢酶活性的影响酶活性的影响实验三:影响酶促反应速率的因素实验三:影响酶促反应速率的因素作作用用条条件件温温和和过酸过碱使酶失去活性第23页/共99页最适最适pH探究探究pHpH对对过氧化氢过氧化氢酶活性的影响酶活性的影响如何描述如何描述pH与酶的活性之间的关系?与酶的活性之间的关系?AB段段:在最适在最适pH之前,酶的
19、活性(催化效率)随之前,酶的活性(催化效率)随pH升高而升高升高而升高B 点点:当达到最适当达到最适pH时,酶的活性(催化效率)达到最大时,酶的活性(催化效率)达到最大BC段段:在最适在最适pH之后,酶的活性(催化效率)随之后,酶的活性(催化效率)随pH升高而降低升高而降低ABC第24页/共99页不同酶的最适不同酶的最适不同酶的最适不同酶的最适PHPHPHPH值不同,最适温度也不同;值不同,最适温度也不同;值不同,最适温度也不同;值不同,最适温度也不同;高温、过酸和过碱的环境破坏酶的高温、过酸和过碱的环境破坏酶的高温、过酸和过碱的环境破坏酶的高温、过酸和过碱的环境破坏酶的空间结构空间结构空间结
20、构空间结构,使酶失活,使酶失活,使酶失活,使酶失活低温并不破坏酶的空间结构,但使酶的活性下降,低温并不破坏酶的空间结构,但使酶的活性下降,低温并不破坏酶的空间结构,但使酶的活性下降,低温并不破坏酶的空间结构,但使酶的活性下降,温度温度温度温度升高可恢复其活性。升高可恢复其活性。升高可恢复其活性。升高可恢复其活性。第25页/共99页探究探究温度温度对淀粉对淀粉酶活性的影响酶活性的影响实验三:影响酶促反应速率的因素实验三:影响酶促反应速率的因素试管试管123淀粉溶液淀粉溶液2mL2mL2mL温度温度37温水温水沸水沸水冰块冰块稀释唾液稀释唾液1mL1mL1mL碘液碘液滴滴滴滴滴滴结果现象结果现象无
21、色无色变蓝变蓝变蓝变蓝低温低温抑制抑制酶的活性(活性降低)酶的活性(活性降低)高温高温破坏破坏酶的活性酶的活性将将2号、号、3号试管再放入号试管再放入37温水中保温温水中保温10分钟,再用碘液分钟,再用碘液检测,会怎样?检测,会怎样?自变量自变量因变量因变量第26页/共99页温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响 酶促反应速率最快时酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促的环境温度称为该酶促反应的反应的最适温度最适温度如何描述温度与酶的活性之间的关系?如何描述温度与酶的活性之间的关系?AB段段:在最适温度之前,酶的活性(催化效率)随温度升高而升高在最适温度之前,酶的活性(催化效率)随温度升高而升高
22、B 点点:当达到最适温度时,酶的活性(催化效率)达到最大当达到最适温度时,酶的活性(催化效率)达到最大BC段段:在最适温度之后,酶的活性(催化效率)随温度升高而降低在最适温度之后,酶的活性(催化效率)随温度升高而降低最适温度最适温度最适温度最适温度/mmol.s/mmol.s-1-1ot/图图5-3 酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图ABC(酶的活性)(酶的活性)作作用用条条件件温温和和第27页/共99页 高温、低温、过酸或过碱对酶活性的影响其本质相同吗?高温、低温、过酸或过碱对酶活性的影响其本质相同吗?最适温度最适温度0t/图图5-3 酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图/
23、mmol/mmol s s-1-1ABC图图5-4 酶活性受酶活性受pH影响示意图影响示意图 最适最适pH0/mmol/mmol s s-1-1pHABC 过酸、过碱或温度过高,会使酶过酸、过碱或温度过高,会使酶失去活性失去活性(酶的分子(酶的分子结构遭到破坏)结构遭到破坏),使酶永久失活,使酶永久失活(不可逆)(不可逆)。低温使酶低温使酶活性降低活性降低(酶的分子结构未发生改变)(酶的分子结构未发生改变),在,在适宜温度下其活性可以恢复适宜温度下其活性可以恢复(可逆)(可逆)。0-40-40-40-4保存保存保存保存第28页/共99页 高效性:高效性:催化效率很高,大大提高反应速率催化效率很
24、高,大大提高反应速率 专一性:专一性:任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物 反应条件较温和:反应条件较温和:需适宜的需适宜的温度温度和和pHpH值值 多样性:多样性:种类繁多种类繁多 易变性:易变性:容易被高温、过酸、过碱、重金属盐等破坏容易被高温、过酸、过碱、重金属盐等破坏酶的特性总结酶的特性总结酶只能酶只能缩短缩短达到化学平衡所需达到化学平衡所需时间时间,不改变化学反应的平衡点不改变化学反应的平衡点第29页/共99页A A、B B、C C三图依次表示某种酶浓度一定时,反应速率和反应物浓三图依次表示某种酶浓度一定时,反应速率和反应物浓度、温度、度、
25、温度、pHpH的关系。请根据图回答下面的问题:的关系。请根据图回答下面的问题:(1 1)图)图A A中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是因是 ;若增加酶的浓度,其他条件不变,;若增加酶的浓度,其他条件不变,请在请在A A图中画出反应速率变化的示意图;图中画出反应速率变化的示意图;(2 2)图)图B B中,中,a a点所对应的温度称为点所对应的温度称为 ;(3 3)图)图B B中,中,a a点到点到b b点曲线急剧下降,其原因是点曲线急剧下降,其原因是 ;酶的数量限制反应速度酶的数量限制反应速度 酶的最适温度酶的最适温度 abab温
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- 关 键 词:
- 降低 活化能
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