第一节：酶2(G)

1、图中的小诗图中的小诗给了什么启给了什么启示我们呢？示我们呢？所有的生物都必所有的生物都必须不断地与外界须不断地与外界环境进行环境进行 物质交换物质交换 和和 能量转换能量转换思考：思考： 生物体如何生物体如何完成物质的完成物质的合成、分解，合成、分解，能量的储藏能量的储藏与释放呢？与释放呢？细胞细胞代谢代谢场所：场所：合成生命物质：合成生命物质：提供能量：提供能量：活细胞中每时每刻都进行着许多的化学反应的统称活细胞中每时每刻都进行着许多的化学反应的统称条件：生物催化剂条件：生物催化剂 酶酶细胞代谢：细胞代谢：常温常压下，温和条件怎样高速常温常压下，温和条件怎样高速进行各种的化学反应？进行各种的

2、化学反应？细胞质基质和细胞器细胞质基质和细胞器核糖体、叶绿体等核糖体、叶绿体等线粒体线粒体第第1节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶本节聚焦本节聚焦1、细胞代谢为什么离不开酶？、细胞代谢为什么离不开酶？2、酶是什么？、酶是什么？3、科学家是怎样研究酶的本质的？、科学家是怎样研究酶的本质的？4、酶有哪些特性？、酶有哪些特性？5、酶的活性受哪些条件影响？、酶的活性受哪些条件影响？第第1节节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶酶的本质酶的本质（酶的概念）（酶的概念）酶是酶是 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 有机物有机物 。大多数酶是大多数酶是 蛋白

3、质蛋白质 ，少数酶是，少数酶是 RNA 。 酶的特性酶的特性高效高效性性专一专一性性酶的作用需酶的作用需温和温和条件条件(需适宜温度和需适宜温度和PH环境环境)科学家对酶科学家对酶本质的探索本质的探索完成学案（一）完成学案（一）酶的作用酶的作用机理机理酶催化作用的实质是酶催化作用的实质是 ：降低降低化学反应的化学反应的活化能活化能。 请尝试给请尝试给“酶酶”下个定义。下个定义。酶的催化效率大约是无机催化酶的催化效率大约是无机催化剂的剂的1071013倍倍酶的专一性保证了细胞代谢有酶的专一性保证了细胞代谢有条不紊的进行。条不紊的进行。无机催化无机催化剂有什么剂有什么优点？优点？斯帕兰札尼在研究斯

4、帕兰札尼在研究鹰的消化作用鹰的消化作用1、观察图，你知道他手里拿着、观察图，你知道他手里拿着的金属笼有什么用呢？的金属笼有什么用呢？笼内装了肉块，并让鹰吞下，然后再取笼内装了肉块，并让鹰吞下，然后再取出观察。他想知道食物是如何被消化的出观察。他想知道食物是如何被消化的3、笼取出后，笼内的肉块发生了、笼取出后，笼内的肉块发生了什么变化吗？从中可以推测出？什么变化吗？从中可以推测出？肉块消失了肉块消失了鹰胃内的某些化学物质能把肉块分解了鹰胃内的某些化学物质能把肉块分解了,胃的消化包括胃的消化包括物理性消化和化学性消化物理性消化和化学性消化2、这个实验可以解决什么问题呢？、这个实验可以解决什么问题呢

5、？胃对食物的消化是否仅有物理消化吗？胃对食物的消化是否仅有物理消化吗？4、怎样才能证明你的推测？、怎样才能证明你的推测？收集胃内的化学物质，看看这些物质在收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外体外是否也能将肉块分解是否也能将肉块分解把金属笼换为金属铁盒，把金属笼换为金属铁盒，盒内的肉块会怎样呢？盒内的肉块会怎样呢？肉块并没有消失肉块并没有消失酶的发现历程酶的发现历程发酵是发酵是整个细胞整个细胞，而不是细，而不是细胞中的某些物质在起作用。胞中的某些物质在起作用。 引起发酵的是细胞中的引起发酵的是细胞中的某些物某些物质质，但是这些物质，但是这些物质只有只有在酵母细在酵母细胞胞死亡并裂解死亡并裂解后

6、才能发挥作用。后才能发挥作用。 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继继续续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。酶是蛋白质酶是蛋白质切赫切赫奥特曼奥特曼少数少数RNARNA也具有也具有催化功能催化功能争论：争论：证实：证实：揭示：揭示：补充：补充：1、酶的本质的探索过程、酶的本质的探索过程你可用什么方法证你可用什么方法证明酶是蛋白质？明酶是蛋白质？2、酶的本质、酶的本质酶由哪里产生？酶由哪里产生？_酶的化学性质酶的化学性质:_合成酶的原料是合成酶的原料是_合成酶的场所是合成酶的场所是_酶的存在场所酶的存在场所（酶起

7、作用的场所）（酶起作用的场所）酶的作用酶的作用_活细胞活细胞有机物（蛋白质、有机物（蛋白质、RNA）氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸蛋白质的酶在核糖体合成、蛋白质的酶在核糖体合成、RNA在在细胞核和拟核合成细胞核和拟核合成水解酶存在溶酶体或细胞外水解酶存在溶酶体或细胞外消化酶存在细胞外，消化道内消化酶存在细胞外，消化道内呼吸酶等存在细胞内呼吸酶等存在细胞内催化作用催化作用练习：学评练习：学评P65_5、7、93、酶的作用机理、酶的作用机理思考：思考：科学家研究表明，在一个化学反应体系中，活化分科学家研究表明，在一个化学反应体系中，活化分子越多，反应速率就越快。分子由子越多，反应速率就越快。分子由常

8、态转变常态转变为容易发生化为容易发生化学反应的学反应的活跃状态活跃状态所需的能量所需的能量活化能活化能例如：过氧化氢例如：过氧化氢水水+氧氧过氧化氢过氧化氢酶酶作催化剂：活化能作催化剂：活化能 8，372焦焦/摩摩怎样使反应物分子容易从常态转变为活跃状态呢怎样使反应物分子容易从常态转变为活跃状态呢方法方法1加热或光照射，提供反应物分子所需的活化能加热或光照射，提供反应物分子所需的活化能方法方法2降低反应物分子所需的活化能限度降低反应物分子所需的活化能限度无无催化剂：活化能催化剂：活化能75，348焦焦/摩摩活化能活化能分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态分子从常态转变为容易发生化学反应的

9、活跃状态所需要的能量。所需要的能量。 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的作用更显著，因而催化效率更高。用更显著，因而催化效率更高。3、酶的作用机理、酶的作用机理几乎无几乎无少量少量较多较多大量大量4、探究酶的特性、探究酶的特性1234实验原理实验原理过氧化氢在高温或过氧化氢在高温或Fe3+或过氧化氢酶的作用下都可或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气分解成水和氧气第一步第一步每支试管各加入每支试管各加入2mL 30%的的H2O2溶液溶液第二步第二步常温常温90热水浴热水浴用滴管加用滴管加2滴滴3.5FeCl，溶，溶液液用滴管加用滴管加2滴质量分数滴质量分数为为2

10、0肝脏肝脏研磨液研磨液观察观察观察气泡冒出情况，并记录观察气泡冒出情况，并记录现象（气现象（气泡量）泡量）将点燃的将点燃的卫生香放卫生香放在液面上在液面上结论结论(酶酶)实验一实验一卫生香复燃卫生香复燃卫生香燃烧卫生香燃烧猛烈猛烈酶具有高效性酶具有高效性淀粉溶液淀粉溶液(1号试管号试管)蔗糖溶液蔗糖溶液(2号试管号试管)实验原理实验原理 淀粉是非还原性糖。淀粉淀粉是非还原性糖。淀粉酶能让淀粉水解成还原性酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂糖，还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀反应生成砖红色沉淀蔗糖是非还原性糖。淀粉蔗糖是非还原性糖。淀粉酶不能让蔗糖水解，所以酶不能让蔗糖水解，所以与斐

11、林试剂不能反应生成与斐林试剂不能反应生成砖红色沉淀砖红色沉淀实实验验步步骤骤一一试管加入试管加入2mL 溶液溶液试管加入试管加入2 mL 溶液溶液二二各加入各加入 2滴，振荡，放在滴，振荡，放在60的左右，的左右，反应约反应约5 min三三加斐林试剂加斐林试剂振荡振荡水浴加热（水浴加热（5065）实验现象实验现象结结 论论实验二实验二产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解成还原糖淀粉酶只能催化淀粉水解成还原糖(酶具有专一性酶具有专一性)4、探究酶的特性、探究酶的特性淀粉淀粉蔗糖蔗糖淀粉酶淀粉酶4、探究酶的特性、探究酶的特性实验三：请设计一个实验证明酶

12、的活性受温度影响实验三：请设计一个实验证明酶的活性受温度影响。（提示：。（提示：在最适宜的温度下，酶的活性最高，低于或高于最适宜温度在最适宜的温度下，酶的活性最高，低于或高于最适宜温度时酶的活性都降低）时酶的活性都降低）实验原理：唾液淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性实验原理：唾液淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性 糖糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。唾液淀粉酶最适宜的温度与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。唾液淀粉酶最适宜的温度是是 。实验设计：（实验设计：（要求：要求：模拟实验一、二表格的形式完成实验设模拟实验一、二表格的形式完成实验设计步骤，并描述实验现象和实验结论）计步骤，并描述实验现象和

13、实验结论）思考：酶的活性除了受温度影响思考：酶的活性除了受温度影响,还会受到什么因素影响？还会受到什么因素影响？请用数学模型表达实验结论请用数学模型表达实验结论实验三实验三实验原理实验原理淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂反应淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。生成砖红色沉淀。淀粉酶最适宜的温度是淀粉酶最适宜的温度是600C 实实验验步步骤骤一一(试管编号试管编号)123二二各试管加入各试管加入淀粉酶溶液淀粉酶溶液1ml 三三将试管置于沸将试管置于沸水中水中5分钟分钟将试管置于将试管置于600C水温中水温中5分钟分钟将试管置于冰水将试管置于冰水中中

14、5分钟分钟四四各试管加入淀粉溶液各试管加入淀粉溶液1ml, 反应约反应约5分钟分钟五五各加各加1滴碘液摇匀，观察颜色反应滴碘液摇匀，观察颜色反应实验结果实验结果实验结论实验结论蓝色反应蓝色反应蓝色反应蓝色反应无蓝色反应无蓝色反应酶的催化作用需要适宜的温度条件酶的催化作用需要适宜的温度条件如何设计一个实验证明酶的活性受如何设计一个实验证明酶的活性受PH影响。影响。 酶的催化作用需要适宜的酶的催化作用需要适宜的PH条件条件4、探究酶的特性、探究酶的特性请用数学模型表请用数学模型表达实验结论达实验结论温度过高，温度过高，酶活酶活性丧失，不可再性丧失，不可再恢复恢复过酸过碱均会使过酸过碱均会使酶丧失活

15、性，不酶丧失活性，不可再恢复！可再恢复！拓展：因为高温会破拓展：因为高温会破坏蛋白质的结构，使坏蛋白质的结构，使酶永久失活！【例】酶永久失活！【例】拓展：过酸或过碱会拓展：过酸或过碱会破坏蛋白质的结构，破坏蛋白质的结构，使酶永久失活！【例】使酶永久失活！【例】温度过低，温度过低，酶活性低酶活性低资料一：资料一： 人发烧时，常常不想饮食。体温过高（高于人发烧时，常常不想饮食。体温过高（高于41）会导致死亡。）会导致死亡。 实验证明：用加酶洗衣粉洗衣服时，温水得洗实验证明：用加酶洗衣粉洗衣服时，温水得洗涤效果要比冷水好。涤效果要比冷水好。资料二：资料二：酶的名称酶的名称适宜的适宜的pH1.过氧化氢

16、酶（肝）过氧化氢酶（肝） 6.82.唾液淀粉酶唾液淀粉酶6.83.胃蛋白酶胃蛋白酶1.52.24.胰蛋白酶胰蛋白酶8.09.05.肠脂肪酶肠脂肪酶8.3实验设计原则实验设计原则 一、控制变量原则一、控制变量原则控制本身就是在分析的基础上控制本身就是在分析的基础上找出影响现象产生的各种因素找出影响现象产生的各种因素，从而以控制或干预从而以控制或干预某一需要研究的因素某一需要研究的因素来达到认识事物本质的来达到认识事物本质的目的。目的。1、关于变量、关于变量指实验过程中可以变化的因素指实验过程中可以变化的因素指人为改变的变量指人为改变的变量（即实验者所操纵的变量）（即实验者所操纵的变量）随着自变量

17、的变化而变化的变量随着自变量的变化而变化的变量坐标图中为坐标图中为X轴上的数值轴上的数值坐标图中为坐标图中为Y轴上的数值轴上的数值因因果果除自变量外，实验过程中可能还会除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变的因素，对实验结果存在一些可变的因素，对实验结果造成影响造成影响不做为不做为 实验的实验的 研究对象研究对象指对因变量起干扰作用，造成实验结果的误差指对因变量起干扰作用，造成实验结果的误差自变量自变量：因变量：因变量：无关变量：无关变量：实验设计原则实验设计原则2、关于、关于单一变量单一变量原则原则指在实验设计中指在实验设计中只能确定一个变量为自变量只能确定一个变量为自变量， 其他变量则

18、为无关变量其他变量则为无关变量确保一个自变量对应观测一个因变量确保一个自变量对应观测一个因变量确保实验操作中要尽可能避免无关变量的干扰确保实验操作中要尽可能避免无关变量的干扰 对照组与实验组对照组与实验组(非对照组非对照组)在实验设计上在实验设计上一般只改变一个一般只改变一个实验条件实验条件,即实验探索什么就改变什么实验条件。即实验探索什么就改变什么实验条件。其他实验其他实验设计应完全相同，如：设计应完全相同，如： 1 、实验生物应尽量相同；、实验生物应尽量相同； 2 、实验试剂应等量；、实验试剂应等量； 3 、实验条件、时间应相同、实验条件、时间应相同二、二、对照实验的设计对照实验的设计三、

19、三、等量原则等量原则一般不做处一般不做处理的理的 一一 组组科学探究的一般步骤：科学探究的一般步骤： 1.提出问题提出问题2.作出假设作出假设3.设计实验设计实验4.预测结果预测结果5.进行实验进行实验6.分析结果分析结果,得出结论得出结论7.表达交流表达交流实验原则实验原则 练习练习试管编号试管编号加入物质加入物质量量(ml)温度温度试剂试剂现象现象1淀粉糊、唾液淀粉糊、唾液各各237 碘碘液液不变蓝不变蓝2淀粉糊、唾液淀粉糊、唾液各各20变蓝变蓝3淀粉糊、唾液淀粉糊、唾液各各2100 变蓝变蓝唾液淀粉酶水解淀粉实验唾液淀粉酶水解淀粉实验自变量自变量因变量因变量无关变量：无关变量：唾液的新鲜

20、程度、试剂的剂量、浓度、纯度、唾液的新鲜程度、试剂的剂量、浓度、纯度、试管的净洁程度、反应环境的试管的净洁程度、反应环境的pH值、值、 实验操作程序、温度处理时间的长短等因素实验操作程序、温度处理时间的长短等因素注意排除干扰因素：注意排除干扰因素：在操作程序中：必需要在操作程序中：必需要先作温度先作温度处理，处理，后加入酶后加入酶单一变量原则：单一变量原则：温度处理温度处理各种温度下的变化与结果各种温度下的变化与结果变量变量?对照组？实验组？对照组？实验组？对照组对照组实验组实验组（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需

21、要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得化学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。多。（2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。 课本课本P82基础题基础题2实验四实验四实验原理实验原理淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂反应淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。生成砖红色沉淀。淀粉酶最适宜

22、的温度是淀粉酶最适宜的温度是600C 实实验验步步骤骤一一123二二各试管加入各试管加入淀粉酶溶液淀粉酶溶液1ml 三三加入加入5%NaOH放置放置2分钟分钟加入蒸馏水放置加入蒸馏水放置2分钟分钟加入加入5%HCl放置放置2分钟分钟四四各试管加入淀粉溶液各试管加入淀粉溶液2ml, 60水浴约水浴约5分钟分钟五五各加各加1ml斐林试剂摇匀，斐林试剂摇匀， 60水浴约水浴约2分钟分钟观察颜色反应观察颜色反应实验结果实验结果实验结论实验结论蓝色蓝色(斐林试剂的颜色斐林试剂的颜色)砖红色砖红色4、探究酶的特性、探究酶的特性请用数学模型表请用数学模型表达实验结论达实验结论酶的催化作用需要适宜的酶的催化作

23、用需要适宜的PH条件条件蓝色蓝色(斐林试剂的颜色斐林试剂的颜色)淀粉在淀粉酶催化下分淀粉在淀粉酶催化下分解为麦芽糖解为麦芽糖(还原糖还原糖),斐斐林试剂检测呈砖红色林试剂检测呈砖红色(试管编号试管编号)酶的催化作用需要适宜的温度条件酶的催化作用需要适宜的温度条件影响影响酶促反应酶促反应的因素的因素1、温度、温度2、pH3、酶浓度、酶浓度4、底物（被酶催化的物质）浓度、底物（被酶催化的物质）浓度酶促反应速率酶促反应速率底物浓度底物浓度1mol酶酶2mol酶酶当底物浓度大大超过酶浓度，而温度和当底物浓度大大超过酶浓度，而温度和pH不变时，酶浓度与酶促反应速率成正比。不变时，酶浓度与酶促反应速率成正比。在一定范围内，在一定范围内，酶促反应速率与酶促反应速率与底物浓度成正比。底物浓度成正比。当底物浓度增加当底物浓度增加大一定值时，再大一定值时，再增加底物浓度，增加底物浓度，反应速率不再增反应速率不再增加。加。课本课本P86拓展题拓展题拓展题拓展题（课本（课本P86）1.（1）A点：点：随着反应底物随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。浓度的增加，反