降低化学反应活化能的酶市公开课获奖课件

1、第1节 减少化学反应活化能酶第五章细胞的能量供应和利用学习时间：三学时第1页第1页学习目的1.阐明酶在细胞代谢中作用、本质和特性。2.进行相关试验和探究，学会控制自变量，观测和检测因变量改变，设置对照组和重复试验。重点、难点1、重点：酶作用、本质和特性。2、难点：酶减少化学反应活化能原理。控制变量科学办法学法指导：联系化学无机催化剂知识，理解酶作用。通过试验、资料分析得出酶本质和三大特性。（3）利用教材中形象直观图解和文学阐明，明确催化剂可减少化学反应活化能。 第2页第2页1、酶在细胞代谢中作用细胞中每时每刻都进行着化学反应统称为细胞代谢。 （细胞代谢不但取得能量，也需要消耗能量。）（1）.什

2、么是细胞代谢？一、酶作用和本质（2）.酶在细胞代谢中有什么作用？第3页第3页第4页第4页从试验与动画能够看出：要使常态分子激活，可使用下列办法：加热： Fe3+：酶：提升分子能量减少化学反应活化能同无机催化相比，酶减少化学反应活化能能力更明显，因而催化效率更高。因此，酶在细胞代谢中催化作用是： 明显减少化学反应活化能。什么是活化能？ 细胞中分子从常态转变为容易发生化学反应活跃状态所需要能量称为活化能.第5页第5页酶作用举例：在叶绿体在线粒体 在核糖体6CO2+12H2O+能量氧气酶C6H12O6+6H2OC6H12O6 +O2光能 酶CO2+H2O酶缩合脱水多肽氨基酸酶是什么？正是由于酶催化作

3、用，细胞代谢才干在温和条件下快速进行。第6页第6页阅读P81-82页资料分析（ 关于酶本质摸索）1、巴斯德和李比希各有什么观点？2、从毕希纳试验能够得出什么结论？3、萨姆纳用了9年才证实脲酶是蛋白质，并获诺贝尔化学奖，你认为他成功主要原因是什么？4、切赫与奥特曼又发觉了什么？5、请给酶下一个较完整定义。思考与讨论下列问题，并尝试用网络形式写下来：2、酶本质第7页第7页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相关，发生在整个细胞生命活动中引起发酵是细胞中一些物质，但只有在细胞外才干发挥作用毕希纳酵母细胞中某物质不但在活细胞中起作用，在细胞外也能继续起催化作用萨姆纳李比希切赫、

4、奥特曼少数RNA也含有生物催化功效酶是蛋白质（成功主要原因是将酶提纯出来） 酶是活细胞产生含有催化作用有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是含有催化功效RNA。第8页第8页 酶是活细胞产生含有催化作用有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是含有催化功效RNA。即时巩固与讨论下列问题：1、所有活细胞都能产生酶，对吗？2、酶离开了活细胞还能发挥作用吗？3、在化学反应前后，酶本身化学性质和数量会发生改变吗？4、所有酶都是蛋白质吗？酶合成场合在哪里？起源化学本质减少化学反应活化能酶定义（从起源、本质两方面去理解）消化酶化学本质都是蛋白质生物体内各种化学反应，几乎都是由酶催化。酶所催化反应叫酶促反应。酶促反应

5、中被酶作用物质叫做底物。经反应生成物质叫做产物。第9页第9页二、酶特性第10页第10页 高效性酶特性1酶催化效率大约是无机催化剂107-1013倍。问题1：酶与无机催化剂相比，它们催化效率有什么区别？由此能够看出酶含有什么特性？举例阐明：如Fe3+与H202酶对H202分解第11页第11页问题2：试验阐明酶含有什么特性？即：一个酶只能催化一个或一类化学反应。酶特性2专一性.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用试验酶作用条件较温和酶特性3：第12页第12页 普通地，动物体内酶最适温度在3540之间； 植物体内酶最适温度在4050之间； 细菌和真菌体内酶最适温度差别较大，有酶最适温度达70。影响酶活性

6、作用条件有那些？适宜温度：在一定温度范围内，酶活性随温度升高而升高；超出了最适温度时，则会随温度升高而减少，甚至会丧失活性。最适温度：酶促反应速率最快时 环境温度称为最适温度。0最适温度t/mmol. s-1举例1.温度对酶活性影响温度、PH、底物、酶浓度第13页第13页/mmol. s-1最适pH0pH 普通地，动物体内酶最适pH在6.58.0之间；但是胃蛋白酶最适pH为1.5;口腔PH为6.8；小肠PH在7.27.3之间。植物体内酶最适pH在4.56.5之间；举例2.PH对酶活性的影响适宜PH：在一定PH范围内，酶活性随PH升高而升高；超出了最适PH时，则会随PH升高而减少。PH过低或过高

7、都会丧失活性。最适PH：酶促反应速率最快时环境pH称为最适pH。第14页第14页最高减少空间结构(1)在最适宜温度和 pH 条件下，酶活性_。(2)温度和 pH 偏高或偏低，酶活性都会明显_。(3)过酸、过碱或温度过高，酶_会遭到破坏，使酶永久失活。酶作用条件较温和低温即使使酶活性明显下降，但能使酶空间结构保持稳定，在适宜温度下其活性能够恢复。酶适于在04保留。第15页第15页影响酶促反应速率原因： 1、温度3、酶浓度：反应速率随 酶浓度升高而加快。4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再改变酶促反应速率酶浓度酶促反应速率底物浓度酶量一定2

8、、pH第16页第16页【酶知识归纳】1、生物催化剂酶 酶作用：明显减少化学反应活化能，使催化效率更高 酶本质：酶是活细胞产生含有催化作用有机物 酶特性： 酶含有高效性 酶含有高度专一性 酶作用条件较温和（即：过酸、过碱、温度过高都会使酶失活）2、生物体内各种化学反应，几乎都是由酶催化。 酶所催化反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用物质叫做底物。经反应生成物质叫做产物。第17页第17页1、人发热时，没有食欲，原因是什么？2、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？温度过高造成消化酶活性减少不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸条件下失去活性，并会被胃蛋白酶分解。典例分析：第18页第18页

9、3 、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液 pH 由 10 降到 2 过程中，胃蛋白酶活性将（ ）。A. 不断上升 B. 没有改变 C. 先升后降 D. 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混合装入一个容器内，调整 pH 至 2.0 ，保留于 37 水浴锅中，过一段时间后，容器内剩余物质是（ ）。A. 淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B. 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 D. 唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水BA第19页第19页5、以下关于酶叙述中正确一项是（ ）。 酶是活细胞产生； 酶都有消化功效； 酶本质是蛋白质，蛋白质都是酶； 酶能够降低

10、化学反应活化能，含有专一性、高效性； 酶促反应与外界条件无关； 淀粉酶能促进淀粉水解； 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酶（ ）。A. 种类有差异，数量相同B. 种类有差异，数量不同C. 种类无差异，数量相同D. 种类无差异，数是不同BD第20页第20页7、加酶洗衣粉中普通含有蛋白酶，请回答下面问题：（1）这种洗衣粉为何能够较好地除去衣物上奶渍和血渍？（2）使用这种洗衣粉为何要用温水？（3）含有蛋白酶洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料（ ） A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝（4）为了更加好地除去衣物上油渍，在洗衣粉中还能够加入什么酶？8、胰岛

11、素制剂是治疗糖尿病有效药物，只能注射，不能口服原因？B D脂肪酶胰岛素是蛋白质，若口服会被消化酶分解第21页第21页9. 分析下列试验，回答问题：（1）试管内容物变成蓝色是（ ） A、1、2、3 B、2、3、4 C、3、4、5 D、2、4、5（2）通过上述试验中1和2号试管比较，阐明问题是( ) A、酶含有催化性 B、酶含有专一性 C、酶含有高效性 D、酶是有机物（3）通过上述试验中1和3号试管比较，阐明问题是( ) A、酶含有催化性 B、酶含有专一性 C、酶含有高效性 D、酶含有稳定性试管号试管内容物条件检测12mL浆糊十2mL纯唾液3710min3滴碘液22mL浆糊十2mL清水3710mi

12、n3滴碘液32mL浆糊十2mL稀释10倍唾液3710min3滴碘液42mL浆糊十2mL纯唾液9510min3滴碘液52mL浆糊十2mL纯唾液+2滴浓HCl3710min3滴碘液DAC第22页第22页酶应用第23页第23页相关试验和探究学会控制自变量科学办法，观测和检测因变量改变，设置对照组和重复试验。学会探究试验试验设计第24页第24页1、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶加入试管直接观测酒精灯加热滴加FeCl3溶液试验目标：经过比较过氧化氢在不同条件下分解快慢，了解酶作用高效性。试验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶作用下都可分解成水和氧气。猪肝研磨液（过氧化氢酶）动

13、画办法环节：“比较过氧化氢在不同条件下分解”试验2 H2O2 2 H2O + O2高温 /Fe3 /过氧化氢酶第25页第25页“比较过氧化氢在不同条件下分解”试验(1)试验说明，过氧化氢酶和_催化效率不同，普通来说，酶催化效率是无机催化剂_倍，酶催化作用含有_特点。(2)这个试验所用酶是取自_研磨液。(3)试验自变量是_，因变量是_。FeCl3肝脏催化剂催化效率1071013高效性第26页第26页试验设计原则1、对照原则2、单一变量原则第27页第27页酶特性 高效性第28页第28页环节试管编号 阐明1234 一二 结果结论“比较过氧化氢在不同条件下分解”试验2ml2ml2ml2ml3%3%3%

14、3%常温903.5%FeCl320%肝脏研磨液2滴蒸馏水2滴蒸馏水2滴2滴不明显少许较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下分解速率不同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卫生香燃烧对照试验对照组试验组第29页第29页提出问题作出假设设计试验进行试验分析结果表示与交流（温度/pH 会影响酶活性吗？）（温度/pH 会影响酶活性）（设计方案、预期结果）（按预定方案进行试验）（分析试验结果，得出结论：）（总结，写试验汇报并适当交流）科学探究环节影响酶活性条件 验证温度和pH对酶活性影响试验第30页第30页1.温度对酶活性影响 1 2 33可溶性淀粉 2ml 2ml

15、 2ml 温度 2淀粉酶 碘液 颜色 结论冰水中60水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合，放置各自温度反应5min变蓝变蓝不变蓝淀粉酶在60 中活性最强自变量因变量能否用斐林试剂作为检测试剂？第31页第31页2.pH对酶活性影响 1 2 3 2淀粉酶 1ml 1ml 1ml pH3可溶性淀粉 斐林试剂 颜色 结论蒸馏水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL2ml2ml2ml2mL摇匀混合，放置在60水浴中反应5min砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀淀粉酶在中性条件中活性最强2mL2mL摇匀混合，沸水浴1min自变量因变量能否用碘液作为检测试剂？第32页第32页pH对

16、酶活性影响第33页第33页试管编号12345加入物质适量唾液锈铁钉生土豆片熟土豆片生土豆块稀盐酸试验结果几乎无气泡少许气泡大量气泡几乎无气泡几乎无气泡【例 1】取通过编号 5 支试管分别加入 2 mL 0.5 mol/L 过氧化氢溶液，进行下列试验，依据试验内容，下列说法正确是()A. 阐明酶含有高效性是 3 号和 4 号试管B1 号和 3 号对照不能阐明酶有专一性C各组试验都不能表达酶活性与温度之间关系D3 号和 5 号对照能够阐明酶活性受 pH 影响【答案】D第34页第34页第35页第35页【变式训练 1】(双选)在证实酶催化作用受温度影响实验时，有学生取两支试管将淀粉溶液与唾液混合后，分

17、别将试管放在冰水、沸水中 5 min 后，分别加入 3 滴碘液，结果两支试管都变蓝，证实酶催化作用需要适宜温度。此试验不足之处是()A酶与淀粉不能在设置各自温度之前接触B缺乏温度为 37 对照试验C这两支试管都不应变蓝D不能用碘液检查是否存在淀粉【答案】AB第36页第36页【解析】假如将淀粉溶液与唾液混合，淀粉将马上在酶催化作用下水解。此时再分别将试管放在冰水、沸水中时，淀粉已经水解，试验结果误差较大，这两支试管也许都不变蓝；能用碘液检查是否存在淀粉；证实酶催化作用受温度影响试验时，应当设计温度为 37 对照试验。第37页第37页【例 2】下列各项关于酶叙述中正确一项是( ）A酶是活细胞产生，

18、必须在活细胞内发挥作用B酶能够减少化学反应活化能C酶催化效率很高，不受酸碱度影响D酶都是蛋白质【名师点拨】酶是活细胞产生，能够在细胞外发挥作用，如唾液淀粉酶；酶活性受酸碱度影响；多数酶是蛋白质，少数是 RNA。【答案】B【变式训练 2】人血液中一个碳酸酐酶分子每分钟可催化分解 19 000 万个碳酸分子。这阐明酶含有( ）A多样性 B专一性 C可控性 D高效性【答案】D第38页第38页A有助于过氧化氢酶释放 B保护过氧化氢酶C提升过氧化氢酶活性 D以上说法都不对【名师点拨】过氧化氢酶位于肝细胞内。试验中，把肝脏制成研磨液目的是有助于过氧化氢酶释放，和反应物接触，起到催化作用。【答案】A对于试验

19、中操作环节和要求一定要明白为何这样做，其目的是什么？这就是基本试验技能，也是考试一个必考项目。第39页第39页序号处理办法观测结果1常温下自然分解氧气泡少而小2常温下加入 Fe3氧气泡稍多而小3常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大4加入煮沸后冷却鲜肝提取液氧气泡少而小【变式训练 3】为了结识酶作用特性，以 20%过氧化氢溶液为反应底物一组试验结果下列表所表示。通过度析试验结果，能够得出相应结论。在下列相关结论描述中，从表中得不到实验依据一项是( )A. 从催化反应条件看，酶有温和性 B从催化活性看，酶变性后就失活C. 从催化底物范围看，酶有专一性 D从催化反应效率看，酶有高效性【答案】C第40页

20、第40页第41页第41页试管编号2 mL3%淀粉溶液2 mL3%蔗糖溶液1 mL2%新鲜淀粉酶溶液反应温度/4060804060802 mL 斐林试剂砖红色深浅*【例 4】下表是“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用”试验设计及结果。依据试验结果，下列结论正确是( ）注：“”表示有；“”表示无。*此行“”多少代表颜色深浅A蔗糖被水解成非还原糖B淀粉在淀粉酶作用下水解成还原糖C淀粉酶活性在 40 比 60 高 D淀粉酶对蔗糖水解含有专一性【答案】B第42页第42页【名师点拨】淀粉酶不能水解蔗糖，AD 选项错；号试管中生成物能与斐林试剂生成砖红色沉淀，阐明淀粉在淀粉酶作用下水解成还原糖，B 选项正确；号试管

21、砖红色比试管深，阐明淀粉酶活性在 60 比 40 高，C 选项错。第43页第43页【变式训练 4】在探究影响酶活性试验中，假如要探究不同温度对酶活性影响时，温度和 pH 分别属于( ）A自变量和应变量C自变量和无关变量B因变量和无关变量D自变量和对照变量【解析】人为改变变量为自变量，伴随自变量改变而变化变量为因变量，其余为无关变量。假如要探究不同温度对酶活性影响时，温度和 pH 值分别属于自变量和无关变量。【答案】C第44页第44页1酶含有极强催化功效，其原因是()A增大了反应接触面B减少了底物分子活化能C提升了反应物活化能D减少了底物自由能【解析】活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应活

22、跃状态所需要能量；酶含有极强催化功效原因是明显降低了底物分子活化能，使得化学反应较容易进行。【答案】B第45页第45页2( 年中山期末统考)下列选项中，表示有酶催化反应曲线，表示没有酶催化反应曲线，E 表示酶减少活化能。能正确表示三者关系是()【解析】酶在细胞代谢中作用是减少化学反应活化能，使反应比较容易进行。曲线峰点表示没有酶催化活化能，曲线峰点表示有酶催化活化能，两者间差值表示酶减少活化能。【答案】C第46页第46页3在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应是( ）A产气愤泡 B溶液呈紫色C溶液呈蓝色 D产生砖红色沉淀4下列关于酶叙述中，正确是( ）A酶基本构成单位是肽链B酶只能在细胞内

23、合成并在细胞内发挥作用C酶活性随温度升高而升高D大多数酶在 pH 值等于 7 左右时活性最高【答案】D【答案】B第47页第47页【解析】绝大多数酶是蛋白质，基本构成单位是氨基酸；酶既能在细胞内合成并在细胞内发挥作用，也能够分泌到细胞外发挥作用，比如消化酶；在一定范围内，酶活性随温度升高而升高，但是超出一定范围时，酶活性随温度升高而减少甚至失活；大多数酶在 pH 值等于 7 左右时活性最高，但是也有特殊现象，比如胃蛋白酶最适 pH 为 1.5。第48页第48页5探究温度对酶活性影响试验中，最合理环节是（ ）取 3 支试管编号，各注入 2 mL 淀粉液；另取 3 支试管编号，各注入 1 mL 新鲜淀 粉酶溶液将淀粉酶溶液注入相同温度下淀粉液试管中，维持各自温度 5 mi