降低化学反应活化能的酶教学

1、降低化学反应活化能的酶教学问题探讨问题探讨排除物理性消化2、是什么物质使肉块消失了？是胃内的化学物质将肉块分解了。3、胃内起催化消化作用的物质主要是什么？1、为什么将肉块放入金属笼内？1、细胞代谢场所：细胞中实质：各种化学反应的总称。实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解2 H2O2 2 H2O + O22 H2O2 2 H2O + O22 H2O2 2 H2O + O2Fe3+过氧化氢酶2 H2O2 2 H2O + O2检验方法？带火星的卫生香2、比较不同H2O2在不同条件下的分解1、为什么要选用新鲜的肝脏？2、为什么要将肝脏制成研磨液？想一想步骤试管编号 说明1234 一二 观察结论2ml2

2、ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件自变量因变量无关变量变量 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生带火星的木条对照实验对照组实验组实验实验步骤：3、控制变量与对照实验自变量：实验中 的变量。因变量：随 而变化的变量。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一 些 ，对 造成影响。实验设计的基本原则：对照性原则；单因子变量原则； 等量性原则；科学性原则对照实验：除了一个因素以外，其余因素都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

3、组。 人为控制改变自变量实验结果可变因素变量:实验过程中可以变化的因素，1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？2号试管，加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；2） 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？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号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多，试一试对现象的分析实验的注意事项： 1 必须用新鲜肝脏做实验材料。2 实验使用肝脏的研磨液,加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。3 不

4、能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。4 过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。5 观察产生氧气多少的途径： A、观察产生气泡的数目的多少。 B、用无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火焰的卫生香复燃。问题质疑：？1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能分解？加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。 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称为活化能4、酶的作用机理现象解释：降低了化学反应的活化能 FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解，原因与2号试管的相同吗？现象解释：与无机催化剂相比较，酶降低活

5、化能的作用更显著，因而催化效率更高。质量分数为20%的肝脏研磨液 质量分数为3.5%的FeCl3溶液 过氧化氢酶 Fe3+所含酶相对数量：1Fe3+的相对数量：25万3号试管加FeCl3溶液4号管加新鲜肝脏研磨液气泡：较多气泡：大量卫生香：不猛烈卫生香：猛烈酶具有高效性现象解释：非催化催化EaEaG反应物产物催化反应降低了反应物分子活化时所需的能量非催化反应和酶催化反应活化能的比较能量反应过程Ea活化能，G自由能变化各条件使反应加快的本质：加热： Fe3+：酶：提高分子的能量（提供活化能）降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能二、 酶的本质阅读教材P8182,“关于酶本质的探索”思考

6、：巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫和奥特曼的观点各是什么？巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳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，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳脲酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶的本质二、酶的特性3443少量肝脏研磨液说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多。 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？二、酶的特性1.酶具有高效性事实上，

7、酶的催化效率一般是无机催化剂的1071013倍。意义：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。酶高效性的曲线（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化 剂相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间, 不改变化学反应的平衡点。（3）酶只能催化已存在的化学反应。序号项 目试管12341淀 粉 溶 液2mL2mL/2蔗 糖 溶 液/2mL2mL3淀 粉 酶2mL/2mL4蔗 糖 酶/2mL2mL/5斐 林 试 剂2mL2mL2mL2mL6砖红色沉淀有无无有广东省四会市四会中学方仲扬探究淀粉酶、蔗糖酶对淀粉和蔗糖的水解作用每一种酶只能催化 化学反应。细胞代谢能够有条不紊，互不干

8、扰地进行，与酶的 是分不开的。 二、酶具有专一 性一种或一类 4000专一性目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同的化学反应。一、酶具有高效性酶催化反应的机制（底物-酶结合）2、酶具有专一性实验：探究温度对酶活性影响实验一系列温度梯度分别处理淀粉和淀粉酶溶液，淀粉和相应温度淀粉酶溶液混合一段时间，其它因素一致，滴加碘液，检测是否出现蓝色及蓝色的深浅，即达到实验目的。操纵自变量，控制无关变量。检测因变量，表达实验结果。（2）实验设计程度取淀粉、淀粉酶分别放入试管 各自在所控制的温度下处理一段时间 淀粉与相应温度的淀粉酶混合 在各自所控制的温度下保温一段时间 滴加碘液，观察颜色变化 注意：实验程序

9、中2、3步一定不能颠倒3、酶的作用条件较温和t/mmol. s-1最适温度酶活性受温度影响示意图温度低于最适温度时酶活性随着温度的升高而上升温度高于最适温度时酶活性随着温度的升高而下降最适温度时：酶活性最高动物:3540oC；植物:4050oC之间；微生物最适温度差别很大有些人工酶：60oC酶活性受温度影响示意图最适温度t/mmol. s-1抑制失活高温能使酶的分子结构受到破坏而使酶失活，低温虽降低酶活性，但未破坏酶的分子结构，适宜低温下可恢复活性pH对酶活性的影响 实验程序步骤实验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不同pH的溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1

10、mLNaOH3注入等量的H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生注意：实验程序中2、3步一定不能颠倒pH低于最适pH时酶活性随着pH的升高而上升pH高于最适pH时酶活性随着pH的升高而下降最适pH时：酶活性最高动物:6.58.0例外，胃蛋白酶的最适pH:1.5植物:4.56.5。酶活性受pH值影响示意图pH过高、过低都会使酶分子结构受到破坏，导致酶失活。失活失活pH的改变，不会导致酶的最适温度发生变化。.底物浓度 酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量的限制。.酶浓度 在底物充足、其他

11、条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。.生成物浓度 在生成物浓度较低时，反应速率随反应时间能较长时间保持不变，在生成物浓度较高时，反应速率随明显下降底物（生成物）浓度反应速率酶的特性在生产生活中的应用1、人在发烧时，食欲下降，是因为温度过高导致消化酶的活性降低。2、治疗糖尿病的药物：胰岛素制剂只能注射不能口服，是应为胰岛素的化学本质是蛋白质，易被消化道内的蛋白酶水解。1.下列关于酶的叙述中，正确的是 （ ） A.人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能 在人体的内环境中起作用 B.酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和 高尔基体的加工等几个阶段 C.与光合作用有关的酶分布在类囊

12、体薄膜上和 叶绿体基质中 D.酶均是由腺细胞合成的,具有高效性、专一性 例题精选2、（2009辽宁、宁夏卷）下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是 A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重 例题精选3、下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化 曲线，下列说法中错误的是 （ ）酶促反应的速率可用底物消失所需的时间 （或产物生成的 速率）来表示B.和相比较，酶促反应速率不同，这是 因为它们的酶浓度和温度不同C. AB段影响酶促反应速率

13、的主要限制因子是底物 浓度D. 若想探究不同温度对酶活性的影响， 至少应设计3种不同的温度 例题精选4.下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是（考点：影响酶活性的外界因素）通常实验验证某种因素的作用时一般要遵循单一变量原则和对照原则。酶与疾病 人体内的许多酶能促进体内代谢活动的顺利进行。如果遗传因素或环境因素影响了酶的合成或活性，就会引起疾病；甚至危及生命。许多遗传病的发生与酶缺陷有关。例如：白化病 黑色素合成酶，苯丙酮尿症 苯丙氨酸羟化酶，导致苯丙氨酸代谢异常，产生对大脑有损害的苯丙酮酸，病人表现智力障碍。缺乏缺乏1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（ ） A.大多数酶是由活细胞产生的 B.大多数酶是生物催化剂 C.大多数酶的化学本质是蛋白质 D.大多数酶的基本组成单位是多肽2、酶的基本组成单位是（ ） A.氨基酸 B.核苷酸 C.核糖核苷酸 D.A或C课堂练习：CD课堂练习：3.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 （ ） B.胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口 4.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（ ）A.pH不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中的物质包裹