降低化学反应活化能-酶(公开课)

1、 降低化学反应活化能降低化学反应活化能-酶酶授课人：吴劲松授课人：吴劲松生活中的酶生活中的酶 酶是活细胞酶是活细胞（来源）（来源）产生的一类产生的一类具有生物催化作用具有生物催化作用（功能）（功能）的有机的有机物物（化学本质）。（化学本质）。酶的概念酶的概念: 酶是生物催化剂，与化学上的催化剂酶是生物催化剂，与化学上的催化剂催化效率相同吗？催化效率相同吗？（2H2O2 2H2O + O2 ）一、酶的高效性一、酶的高效性试管编号1234H2O2溶液 2ml2ml2ml2ml变量不处理900C中水浴 加FeCl3溶液 加肝脏研磨液气泡现象带火星卫生香检验对照实验比较过氧化氢酶在不同条件下的分解 无

2、 少量 较大量 大量火星变亮 复燃对照组 实验组自变量自变量因变量因变量1.该实验能得出什么结论？答：酶具有高效性视频：比较过氧化氢酶在不同条视频：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解件下的分解 2. 如果只用试管4能否证明酶具有高效性？3.两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要 有实验组。 单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。 等量原则：等量原则：各组加入的试剂要等量各组加入的试剂要等量实验设计原则:n在过氧化氢分解实验中在过氧化氢分解实验中, ,为什么要将为什么要将肝脏研磨，

3、用肝脏研磨液？肝脏研磨，用肝脏研磨液？n推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却，催化效率是否会更高？为什么？催化效率是否会更高？为什么？活化能活化能n分子从常态常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的的能量称为活化能（书本划线）（书本划线）无机催化剂（如温度、 FeCl3 ）：提高活化分子数量酶：降低化学反应活化能。二、酶的专一性一种酶只能催化一种或一类化学一种酶只能催化一种或一类化学反应。反应。提出问题：提出问题：小组合作讨论如何设计实小组合作讨论如何设计实验来验证：淀粉酶具有专验来验证：淀粉酶具有专一性，只对淀粉水解一性，只对淀粉水解（实验原理、实验步骤、（

4、实验原理、实验步骤、实验现象、实验结论与分实验现象、实验结论与分析）析）淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验 现象现象 结论结论加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热左右的热水中，反应水中，反应5min2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剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1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。探究影响酶活性的因素探究影响酶活性的因素

5、 从上面进行的实验我们看出进行实验需要从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件，比如淀粉酶在比较温和的条件，比如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？化效率（活性）？1 1、选择淀粉酶还是、选择淀粉酶还是HH2 2OO2 2酶作为实验材料？酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！三组，高温，低温和常温！2 2、我要设计几组实验？选择几个温度？、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为淀粉酶。因为 HH2 2OO2 2受温度影响也会分解受温度影响也会分解3 3、观察指标怎么确定，选择什

6、么样的鉴定试剂？、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝碘液，看是否变蓝问题聚焦问题聚焦序号项目试管1231淀粉溶液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3温度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5实验现象以上设计有两点错误:一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则;二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换。 以上设计是否有错误？1 1号试管号试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰

7、水中约约5min5min加热至加热至100100，约约5min5min加热至加热至6060，约约5min5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响 在最适温度的两侧，反应速率都比较在最适温度的两侧，反应速率都比较较高的温度容易使酶的较高的温度容易使酶的 遭到破坏，蛋白质遭到破坏，蛋白质变性，而失去变性，而失去 。每种酶都有自己的每种酶都有自己的低低活性活性最适温度最适温度空间结构空间结构动物：动物：35-4035-40摄氏度摄氏度植物植物 40-50

8、40-50摄氏度摄氏度细菌、真菌细菌、真菌 差别较大差别较大 通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，活性最高。活性最高。 那么那么PHPH值不同，对酶的活性有没有影响呢？值不同，对酶的活性有没有影响呢？设计一个实验，来探究设计一个实验，来探究pHpH会影响酶的催化会影响酶的催化效率（活性）？效率（活性）？1 1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2 2滴，振荡滴，振荡23min23min试管各加入试管各加入2mL2mL过氧化氢溶液过氧化氢

9、溶液无明显变化无明显变化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2气泡数量气泡数量（将带火星的卫生香分别放入试管中）（将带火星的卫生香分别放入试管中）只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好多多无明显变化无明显变化探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响视频视频探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响过氧化氢酶过氧化氢酶在最适合的在最适合的pHpH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高动物体里的酶最适动物体里的酶最适PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之间，之间，（但胃蛋白酶为但胃蛋白酶为1.51.5，胰液中的酶为胰液中的酶为8-98-9）植物体里的酶最适植物体里的酶最适PHPH大大多在多在4.5-6.54.5-6.5之间之间过酸、过碱的，会使酶的过酸、过碱的，会使酶的空间结构空间结构遭到破坏遭到破坏, ,蛋白质蛋白质变性变性，使酶永久失活。，使酶永久失活。影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4