《降低化学反应活化能的酶》

1、1第第5章第章第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必修一必修一主讲人：连品主讲人：连品231.这个实验要解决什么问题？这个实验要解决什么问题？斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？4一些化学反应的条件一些化学反应的条件MnO2浓浓H2SO4CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O2KClO3 2KCl + 3O25一般化学反应的条件一般化学反应的条件 FeBr2BrHBr水浴水浴（1）高温（）高温（2）高压）高压（3）强酸（）强酸（4）强碱（）强碱（5）催化剂）催化剂 在化

2、学反应里在化学反应里能改变其它物质的化学反能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化后都没有变化的物质叫做的物质叫做 。催化剂只是改变反应速率催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡并不改变化学平衡催化剂催化剂6细胞内外的环境细胞内外的环境是很温和的是很温和的1.1.常温常温2.2.常压常压3.3.水溶液环境水溶液环境4.pH4.pH接近中性接近中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？学反应发生的环境条件是什么？ 在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适在这种环境

3、状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂合的生物催化剂 酶酶7一一. 酶的作用酶的作用细胞代谢：细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。细胞每时每刻都进行着许多化学反应。 分子从常态变为容易发生化学反应分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。的活跃状态所需要的能量。8常态：常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。常态：常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，此时原子处于稳定状态。此时原子处于稳定状态。活跃状态就是激发态。活跃状态就是激发态。激发态：微观粒子其内部能量高于基态能量时所激发态：

4、微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基态跃迁到激发态。态跃迁到激发态。9101112肝脏研磨液肝脏研磨液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1314 催化剂可以降低化学反应的活化能，而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，生物催化剂酶有突且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性出的优越性酶降低活化能的作用更显著，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。因而催化效率更高。 1518221895（法国）（法国）微生物学家微生物学家通过显微镜观察发现发通过显微镜观察发

5、现发酵的过程中有酵母菌酵的过程中有酵母菌结论：没有活细胞糖类结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精不可能变成酒精18031873（德国）（德国）化学家化学家通过对化学变化的研究认通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个为糖类变成酒精就是一个化学反应化学反应结论结论: 在这个变化过程中，在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某只有细胞死之后放出了某些物质起了作用些物质起了作用对比对比酶本质的探索酶本质的探索16结论：结论：人物人物巴斯德巴斯德李比希李比希合理性合理性 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局限性局限性 发酵是整个细胞发酵是

6、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酵这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解母细胞死亡并裂解后才能发挥作用后才能发挥作用17 毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质毕希纳的实验说明，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。活酵母细胞中一样。酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤含酵母细胞的提取液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181836年法国科学家施旺提取胃液实验年法国科学家施旺提取胃液实验1926年美国科学家

7、萨姆纳年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验从刀豆中提取脲酶实验20C80th美国科学家切赫和奥特曼美国科学家切赫和奥特曼发现少数发现少数RNA也有催化功能也有催化功能关于酶本质的探究关于酶本质的探究19酶的化学成分酶的化学成分 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂蛋白质是酶吗？蛋白质是酶吗？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。二二、酶的本质、酶的本质什么是酶？什么是酶？20一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用1、细胞代谢、细胞代谢 （1）场所：）场所： 内。内。 （2）实质：各种）实质：各种 的总称。的总称。 （

8、3）意义：细胞生命活动的）意义：细胞生命活动的 。212、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：水浴加热、）实验原理：水浴加热、FeCl3溶液中的溶液中的 以及肝脏研磨以及肝脏研磨液中的液中的 均可影响均可影响H2O2分解为分解为H2O和和O2的速率。的速率。 （2）实验过程和现象记录）实验过程和现象记录试管编号加入物质处理现象12mLH2O2溶液不处理22mLH2O2溶液有气泡产生32mLH2O2溶液加2滴FeCl3有气泡产生42mLH2O2溶液加2滴肝脏研磨液（3 3）实验结论：酶在）实验结论：酶在 下，可以高效地完成对化学反应的催化。下

9、，可以高效地完成对化学反应的催化。3 3、酶的作用原理、酶的作用原理22 二、酶的本质二、酶的本质1、探索历程、探索历程巴斯德之前：发酵是纯化学过程，与生命活动无关。巴斯德之前：发酵是纯化学过程，与生命活动无关。 巴斯德（法国）提出：只有酵母巴斯德（法国）提出：只有酵母 才能进行发酵才能进行发酵 争论争论 李比希（德国）认为：李比希（德国）认为： 物质才会引物质才会引 起发酵起发酵毕希纳（德国）：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶毕希纳（德国）：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶萨姆纳（美国）：用丙酮提取出了刀豆种子中的萨姆纳（美国）：用丙酮提取出了刀豆种子中的 ， 并证明

10、了并证明了 （后来，科学家证明许多酶都是蛋白质）（后来，科学家证明许多酶都是蛋白质）切赫和奥特曼（美国）：发现切赫和奥特曼（美国）：发现 也具有生物催化功能也具有生物催化功能232 2、酶的含义、酶的含义（1 1）合成场所：）合成场所： 。 （2 2）化学本质：具有）化学本质：具有 ，绝大，绝大多数是多数是 ，极少数，极少数是是 。241、下列关于活化能的叙述不正确的是、下列关于活化能的叙述不正确的是 （ ）A.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B.无机催化剂、加热都可以降低化学反应的活化能无机催化剂、加热都可以降低化学

11、反应的活化能C.酶可以降低化学反应的活化能酶可以降低化学反应的活化能D.同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著252 2、在比较过氧化氢酶和、在比较过氧化氢酶和FeFe3+3+催化催化H H2 2O O2 2分解的实验中，对实验结果分析分解的实验中，对实验结果分析正确的是正确的是 （ ）A.A.在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢的分解速率更快，是因为质量分在过氧化氢酶的作用下，过氧化氢的分解速率更快，是因为质量分数为数为20%20%的肝脏研磨液的浓度高于质量分数为的肝脏研磨液的浓度高于质量分数为3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液溶液

12、B.B.质量分数为质量分数为3.5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液催化过氧化氢分解速率慢是因为其分子溶液催化过氧化氢分解速率慢是因为其分子物质的量浓度过高，影响了其活性的正常发挥物质的量浓度过高，影响了其活性的正常发挥C.C.肝脏研磨液催化过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般肝脏研磨液催化过氧化氢分解速率快，是因为酶的催化效率比一般无机催化剂催化率高无机催化剂催化率高D. D. 如果将如果将4 4支试管都放在支试管都放在90 90 水浴中，第水浴中，第4 4支试管（加肝脏研磨液的支试管（加肝脏研磨液的试管）反应速率仍为最快试管）反应速率仍为最快262、下列各图中，、下列各图中，表示有酶催化的反应曲线表示有酶催化的反应曲线, 表示没有酶催化的反表示没有酶催化的反应曲线，应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是表示酶降低的活化能。正确的图解是 （ ）反应过程能量0E反应过程能量0E反应过程能量0E反应过程能量0EABCD274、根据下列探究不同物质对、根据下列探究不同物质对H2O2分解速率影响的系列实验，回答有关问分解速率影响的系列实验，回答有关问题。题。（1）将实验）将实验的实验现象填写在表中相应位置。的实验现象填写在表中相应位置。（2 2）在实验）在实验的浸出液中，对此实验起作用的物质名称叫的浸出液中，对此实验起作用的物质名称叫 ，