第五章第一节降低化学反应活化能的酶

1、第第1节节 降低化学反应活化降低化学反应活化能的酶能的酶学习时间：三课时学习时间：三课时 学习目标学习目标 1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。 2.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。 重点、难点重点、难点 1、重点：、重点：酶的作用、本质和特性。酶的作用、本质和特性。 2、难点：、难点： 酶降低化学反应活化能的原理。酶降低化学反应活化能的原理。 控制变量的科学方法控制变量的科学方法 学法指导：学法指导： 联系化学无机催

2、化剂的知识，理解酶的作用。联系化学无机催化剂的知识，理解酶的作用。 通过实验、资料分析得出酶的本质和三大特性。通过实验、资料分析得出酶的本质和三大特性。 （3）利用教材中形象直观的图解和文学说明，明）利用教材中形象直观的图解和文学说明，明确催化剂可降低化学反应的活化能。确催化剂可降低化学反应的活化能。 第一课时酶的作用和本质酶的作用和本质细胞中每时每刻都进行着的细胞中每时每刻都进行着的化学反应化学反应统称为细胞代谢。统称为细胞代谢。 （细胞代谢细胞代谢不仅获得能量，也需要消耗能量。）不仅获得能量，也需要消耗能量。）明确二个概念：明确二个概念：1.什么是细胞代谢？2.什么是活化能？ 细胞中的分子

3、从细胞中的分子从常态常态转变为转变为容易发生化学反应的容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所需要的能量称为所需要的能量称为活化能活化能. .动动画画1 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不同条件不同条件下下分解的快慢分解的快慢，了解酶作用的了解酶作用的高效性高效性。实验原理：实验原理：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的作用下都可分解成水和氧气。

4、下都可分解成水和氧气。猪肝研磨液（过氧化氢酶）猪肝研磨液（过氧化氢酶）动画动画方法步骤：方法步骤：实验：实验：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2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2高温高温 /Fe3 /过氧化氢酶过氧化氢酶酶的特性酶的特性 高效性高效性从实验与动画可以看出：要使常态分子激活，可使用下列方法：从实验与动画可以看出：要使常态分子激活，可使用下列方法：加热：加热： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的降低化学反应的活化能活化能正是由于正是由于酶酶的的催化作用催化作用，细胞代谢才能在，细胞代谢才能在温和

5、温和的条件下快速进行。的条件下快速进行。同无机催化相比，酶能同无机催化相比，酶能更显著地更显著地降低化学反应的降低化学反应的活活化能化能，因而催化效率，因而催化效率更高更高。( (如下图解）如下图解）所以，所以，酶酶在在细胞代谢细胞代谢中的中的作用作用是：是：显著降低化学反应显著降低化学反应活化能，使催化效果更高。活化能，使催化效果更高。举例说明举例说明酶的作用举例：酶的作用举例：在叶绿体在叶绿体在线粒体在线粒体 在核糖体在核糖体酶的本质是什么呢？酶的本质是什么呢？6CO6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量氧气氧气酶酶C6H12O6+6H2O+O2C C6 6H H1212

6、O O6 6 +O +O2 2光能光能 酶酶CO2+H2O酶酶缩合脱水缩合脱水多肽多肽氨基酸氨基酸阅读阅读P81-82页资料分析（页资料分析（ 关于酶本质的探索）关于酶本质的探索）1、巴斯德巴斯德和和李比希李比希各有什么观点？各有什么观点？2、从、从毕希纳毕希纳的实验可以得出什么结论？的实验可以得出什么结论？3、萨姆纳萨姆纳用了用了9年才证明脲酶是蛋白质，年才证明脲酶是蛋白质，并获诺贝尔化学奖，你认为他并获诺贝尔化学奖，你认为他成功的主要原因成功的主要原因是什么？是什么？4、切赫与奥特曼又发现了什么？、切赫与奥特曼又发现了什么？5、请给酶下一个较完整的定义。、请给酶下一个较完整的定义。思考与讨

7、论下列问题，并尝试思考与讨论下列问题，并尝试用网络的形式用网络的形式写下来：写下来：巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发生在整个细胞生在整个细胞的生命活的生命活动中动中引起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些细胞中的某些物质物质，但只有在细胞外才能，但只有在细胞外才能发挥作用发挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某物质不仅酵母细胞中的某物质不仅在活细胞中起作用，在活细胞中起作用，在细胞外也能继续起催化作用在细胞外也能继续起催化作用萨姆纳萨姆纳李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化

8、功能也具有生物催化功能酶是酶是蛋白质蛋白质（成功的主要原因是什么？）（成功的主要原因是什么？）将酶提纯出来将酶提纯出来 酶酶是是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物，其中绝大多，其中绝大多数是数是蛋白质蛋白质，少数少数RNA也具有催化功能。也具有催化功能。即时巩固：即时巩固：讨论下列问题讨论下列问题1、所有的活细胞都能产生酶，对吗？、所有的活细胞都能产生酶，对吗？2、酶离开了活细胞还能发挥作用吗？、酶离开了活细胞还能发挥作用吗？3、在化学反应前后，酶本身的化学性质和数量会发生、在化学反应前后，酶本身的化学性质和数量会发生变化吗？变化吗？4、所有酶都是蛋白质吗？酶的合

9、成场所在哪里？、所有酶都是蛋白质吗？酶的合成场所在哪里？总结酶的定义总结酶的定义(提示：从来源、本质两方面去理解）提示：从来源、本质两方面去理解）来源来源化学化学本质本质通过降通过降低化学低化学反应的反应的活化能活化能来实现来实现生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶所催化的反应叫酶促反应酶促反应。酶促反应中被酶作用。酶促反应中被酶作用的物质叫做的物质叫做底物底物。经反应生成的物质叫做。经反应生成的物质叫做产物产物。巩固练习金榜金榜1 1号练习题号练习题酶缺失、失活与疾病酶缺失、失活与疾病疾病名称疾病名称酶的情况酶的情况肝炎肝

10、炎血清中转氨酶活性增高血清中转氨酶活性增高糖尿病糖尿病血清中超氧化物歧化酶活性降低血清中超氧化物歧化酶活性降低恶性肿瘤（癌）转移恶性肿瘤（癌）转移扩散扩散血清中乳酸脱氢酶活性增高血清中乳酸脱氢酶活性增高佝偻病佝偻病血清中碱性磷酸酶活性增高血清中碱性磷酸酶活性增高 人体内的许多酶能促进体内代谢活动的正常进行。如人体内的许多酶能促进体内代谢活动的正常进行。如果果遗传因素或环境因素影响了酶的活性遗传因素或环境因素影响了酶的活性，就可能，就可能引发疾病引发疾病甚至危及生命。甚至危及生命。当人体患病时，某些酶的活性会出现异常。当人体患病时，某些酶的活性会出现异常。 蚕豆过敏症蚕豆过敏症（又名蚕豆病）患者

11、体内缺乏一种6-磷酸葡萄糖脱氢酶，吃蚕豆后会造成血液中的红血球破裂，引起过敏症即全身乏力、贫血、黄疸、肝肿大、呕吐、发热等，若不及时抢救，会因极度贫血死亡。 对牛奶过敏牛奶过敏的人是体内缺乏一种半乳糖-1一磷硫尿苷酰转移酶，不能分解奶中半乳糖；半乳糖的积累会产生毒性，影响全身。 对蔬菜过敏蔬菜过敏的人是由于体内缺乏植烷酸水解酶，不能正确利用绿色食物中的植烷酸，而植烷酸的积累会使人体中毒 蘑菇过敏蘑菇过敏是由于体内缺乏一种血清铜氧化酶，不能把食物中的铜排出体外，以致中毒过敏。 酶缺失、失活与疾病酶缺失、失活与疾病 生黄豆生黄豆中含有胰蛋白酶抑制物，食用后容易导致恶心、呕吐、腹泻。黄豆应高温久煮，

12、煮熟煮透即可食用；豆浆煮沸后多煮片刻。 氰化物氰化物进入人体内,迅速与氧化型细胞色素氧化酶的三价铁相结合，从而抑制了细胞色素氧化酶的活性，使组织不能利用氧，产生细胞内室息。氰化物氰化物侵入人体或接触它们(特别是通过皮肤伤口)，均能引起中毒。轻者头痛、眩晕、呼吸困难，重者昏、戏挛、血压下降，甚至在二、三分钟内无预兆而突然昏致死亡。 酶缺失、失活与疾病酶缺失、失活与疾病 某些有机磷农药机磷农药，如敌百虫、敌敌畏等，能与神经组织中胆碱酯酶的活性中心结合，使酶失去活性，人体也就出现肌肉震颤、瞳孔缩小、心跳减慢等症状。酶缺失、失活与疾病酶缺失、失活与疾病第二课时酶的特性酶的特性2.酶在细胞代谢中的作用酶

13、在细胞代谢中的作用1.酶的定义酶的定义（酶的来源和本质酶的来源和本质）显著降低化学反应的活化能，使显著降低化学反应的活化能，使催化效果更高催化效果更高.通过降低化通过降低化学反应的活学反应的活化能来实现化能来实现酶的催酶的催化作用化作用 酶酶是是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物，其中绝大多，其中绝大多数是数是蛋白质蛋白质，少数少数RNA也具有催化功能。也具有催化功能。来源来源化学化学本质本质消化酶的化学本消化酶的化学本质都是蛋白质质都是蛋白质 高效性高效性酶的特性酶的特性酶是如何实现如此酶是如何实现如此高效的催化效率的？高效的催化效率的？酶的催化效率大酶的催化效

14、率大约是无机催化剂约是无机催化剂的的107-1013倍。倍。问题问题1：酶与无机催化剂相比，酶与无机催化剂相比，它们的催化效率有什么区别？它们的催化效率有什么区别？由此可以看出酶具有什么特性？由此可以看出酶具有什么特性？举例说明：如举例说明：如Fe3+与与H2H2酶对酶对H2H2的分解的分解问题问题2 2：实验说明酶具有什么特性？实验说明酶具有什么特性？即：一种酶只能催化一种或一类化学反应。即：一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的特性酶的特性专一性专一性. .实验实验再举例？再举例？酶的特性酶的特性 专一性专一性 一般地，一般地，动物动物体内的酶最适温度在体内的酶最适温度在35403540之

15、间；之间； 植物植物体内的酶最适温度在体内的酶最适温度在40504050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，有的酶最适温度达有的酶最适温度达7070。影响酶活性的作用条件有那些？影响酶活性的作用条件有那些？酶的作用条件较温酶的作用条件较温和和酶的特性酶的特性3 3：适宜温度：适宜温度：在一定温度范围内，酶活在一定温度范围内，酶活性随温度升高而升高；超过了最适温性随温度升高而升高；超过了最适温度时，则会随温度的升高而降低，度时，则会随温度的升高而降低，甚甚至会丧失活性。至会丧失活性。最适温度：最适温度：酶促反应速率最快时的酶促反应速率最快时的 环

16、境环境温度称为温度称为最适温度。最适温度。0最适温度最适温度t/mmol/mmol. s . s-1 -1举例举例1.1.温度对酶活性的温度对酶活性的影响影响酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图酶促反应酶促反应即酶所催化的反应即酶所催化的反应。反应中被酶作用的物质叫做反应中被酶作用的物质叫做底物（反应物）底物（反应物）。经反应生成的物质叫做经反应生成的物质叫做产物产物。/mmol/mmol. s . s-1 -1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图 一般地，动物体内的酶最适一般地，动物体内的酶最适pHpH在在6.56.58.08.0之间；但是之间；但是胃蛋白酶

17、的最适胃蛋白酶的最适pHpH为为1.51.5; ;口腔口腔PHPH为为6.86.8；小肠；小肠PHPH在在7.27.27.37.3之间。之间。 植物体内的酶最适植物体内的酶最适pHpH在在4.54.56.56.5之间；之间；适宜适宜PH：在一定在一定PH范围内，酶活性随范围内，酶活性随PH升高而升高；超过了最适升高而升高；超过了最适PH时，则时，则会随会随PH的升高而降低。的升高而降低。PH过低或过高过低或过高都会丧失活性。都会丧失活性。最适最适PHPH：酶促反应速率最快时酶促反应速率最快时的环境的环境pHpH称为称为最适最适pHpH。高温、低温、过酸、过碱高温、低温、过酸、过碱 对酶活性有什

18、么影对酶活性有什么影响？响？ 过酸、过碱或温度过高过酸、过碱或温度过高，会使酶的，会使酶的空空间结构遭到破坏间结构遭到破坏，使，使酶酶永久失活永久失活；所以酶的作用条件都有一个适宜范围（较温所以酶的作用条件都有一个适宜范围（较温和）和）；过高、过低都会对酶活性产生严重影响。过高、过低都会对酶活性产生严重影响。低温低温虽然使酶活性明显下降，但能使酶的空间结构虽然使酶活性明显下降，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜温度下其保持稳定，在适宜温度下其活性可以恢复活性可以恢复。酶适于。酶适于在在04保存。保存。【本节知识归纳】 1、生物的催化剂、生物的催化剂酶酶 酶的作用：酶的作用：显著降低化学反应的活

19、化能，使催化效果更显著降低化学反应的活化能，使催化效果更高高 酶的本质：酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 酶的特性：酶的特性： 酶具有高效性酶具有高效性 酶具有高度的专一性酶具有高度的专一性 酶的作用条件较温和（即：过酸、过碱、温度过高都酶的作用条件较温和（即：过酸、过碱、温度过高都会使酶失活）会使酶失活） 2、生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。、生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。 酶所催化的反应叫酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应。酶促反应中被酶作用的物酶促反应中被酶作用的物质叫做质叫做底物底物。经反应生成的物质叫做。经反

20、应生成的物质叫做产物产物。1 1、人发烧时，没有食欲，原因是什么？、人发烧时，没有食欲，原因是什么？2 2、唾液淀粉酶随食物进入胃内，能否继续将、唾液淀粉酶随食物进入胃内，能否继续将分解淀粉？其原因是什么？分解淀粉？其原因是什么？温度过高导致消化酶的活性降低温度过高导致消化酶的活性降低不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸的条件不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸的条件下失去活性，并会被胃蛋白酶分解。下失去活性，并会被胃蛋白酶分解。 3 、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液的 pH 由由 10 降到降到 2 的过程中，胃蛋白酶的活性将（的过程中，胃蛋白酶的活性将（ ）。）。 A. 不断

21、上升不断上升 B. 没有变化没有变化 C. 先升后降先升后降 D. 先降后升先降后升 4 、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一个容器内，调整混合装入一个容器内，调整 pH 至至 2.0 ，保存于，保存于 37 的的水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是（水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余的物质是（ ）。）。 A. 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B. 唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 C. 唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D. 唾液淀粉酶、麦芽糖

22、、胃蛋白酶、多肽、水唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水BA 5、下列关于酶的叙述中、下列关于酶的叙述中正确正确的一项是（的一项是（ ）。）。 酶是活细胞产生的；酶是活细胞产生的； 酶都有消化功能；酶都有消化功能； 酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶；酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶； 酶能够降酶能够降低化学反应活化能，具有专一性、高效性；低化学反应活化能，具有专一性、高效性； 酶酶促反应与外界条件无关；促反应与外界条件无关； 淀粉酶能促进淀粉水淀粉酶能促进淀粉水解；解； 酶只有在生物体内才起催化作用酶只有在生物体内才起催化作用 A. B. C. D. 6 、同一个体内各类活细胞所含的酶（、同一个

23、体内各类活细胞所含的酶（ ）。）。 A. 种类有差异，数量相同种类有差异，数量相同 B. 种类有差异，数量不同种类有差异，数量不同 C. 种类无差异，数量相同种类无差异，数量相同 D. 种类无差异，数是不同种类无差异，数是不同BD7 7、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1 1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？（2 2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？（3 3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料（）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤

24、下列哪些衣料（ ） A.A.化纤化纤 B.B.纯毛纯毛 C.C.纯棉纯棉 D.D.真丝真丝（4 4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什么酶？么酶？8、胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服、胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服的原因？的原因？B D脂肪酶脂肪酶胰岛素是蛋白质，若口服会被消化酶分解胰岛素是蛋白质，若口服会被消化酶分解 9. 分析下列实验，回答问题：分析下列实验，回答问题： （1）试管内容物变成蓝色的是（试管内容物变成蓝色的是（ ） A、1、2、3 B、2、3、4 C、3、4、5 D、

25、2、4、5 （2）通过上述实验中的通过上述实验中的1和和2号试管比较，说明的问题是号试管比较，说明的问题是( ) A、酶具有催化性、酶具有催化性 B、酶具有专一性、酶具有专一性 C、酶具有高效性、酶具有高效性 D、酶是有机物、酶是有机物 （3）通过上述实验中的通过上述实验中的1和和3号试管比较，说明的问题是号试管比较，说明的问题是( ) A、酶具有催化性、酶具有催化性 B、酶具有专一性、酶具有专一性 C、酶具有高效性、酶具有高效性 D、酶具有稳定性、酶具有稳定性试管号试管号试管内容物试管内容物条件条件检测检测12mL浆糊十浆糊十2mL纯唾液纯唾液3710min3滴碘液滴碘液22mL浆糊十浆糊十

26、2mL清水清水3710min3滴碘液滴碘液32mL浆糊十浆糊十2mL稀释稀释10倍的唾液倍的唾液3710min3滴碘液滴碘液42mL浆糊十浆糊十2mL纯唾液纯唾液9510min3滴碘液滴碘液52mL浆糊十浆糊十2mL纯唾液纯唾液+2滴浓滴浓HCl3710min3滴碘液滴碘液DAC酶酶的的应应用用课后作业：金榜课后作业：金榜1 1号练习题号练习题第三课时第三课时有关的实验和探究有关的实验和探究 学会控制自变量的科学方法，观察和检测学会控制自变量的科学方法，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。因变量的变化，设置对照组和重复实验。 学会探究实验的实验设计学会探究实验的实验设计提出问题提出问

27、题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（温度（温度/pH 会影响酶的活性吗？）会影响酶的活性吗？）（温度（温度/pH 会影响酶的活性）会影响酶的活性）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）科学探究步骤科学探究步骤影响酶活性的条件影响酶活性的条件你能否设计相关实验你能否设计相关实验 验证温度和验证温度和pHpH对酶活性的影响？对酶活性的影响？3%可溶性淀粉溶液、可溶性淀粉溶液、2的淀粉酶溶液

28、、的淀粉酶溶液、沸水、沸水、60水、冰水、水、冰水、5HCl、5NaOH、蒸馏水、蒸馏水、碘液、斐林试剂碘液、斐林试剂提供的材料提供的材料温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响1.温度温度对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 33 3可溶性淀粉可溶性淀粉 2ml2ml 2ml2ml 2ml2ml 温度温度 2 2淀粉酶淀粉酶 碘液碘液 颜色颜色 结论结论冰水中冰水中60水浴水浴沸水浴沸水浴放置放置2min2min1ml1ml1ml1ml1ml1ml1 1滴滴1 1滴滴1 1滴滴摇匀混合，放置各自温度反应摇匀混合，放置各自温度反应5min5min变蓝变蓝变蓝变蓝不变蓝不变蓝淀粉酶在淀粉酶在60 中活性最强中活性最强自变量自变量因变量因变量能否用斐林试剂作为检测试剂？能否用斐林试剂作为检测试剂？pH对酶活性的影响对酶活性的影响2.pH对酶活性的影响对酶活性的影响 1 1 2 2 3 3 2 2淀粉酶淀粉酶 1ml1ml 1ml1ml 1ml1ml pHpH3 3可溶性淀粉可溶性淀粉