人教版新版高中生物必修一第五章第一节 降低化学反应活化能的酶课件

第五章细胞的能量供应和利用5.1降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用5.1降低化学反应活化能的酶11.为什么要将肉块放在金属笼内？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？便于取出肉块，排除物理性消化对肉块的影响胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。问题探讨1.为什么要将肉块放在金属笼内？便于取出肉块，排除物理性消化2叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶线粒体:C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶核糖体：氨基酸多肽缩合脱水酶细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。思考：化学中如何提高化学反应速率？加热、催化剂酶细胞代谢中的催化剂又是什么呢？细胞代谢叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+3比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的：了解过氧化氢酶的作用和意义酶在细胞代谢中的作用实验原理：2H2O22H2O+O21、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶猪肝研磨液加入试管直接观察酒精灯、水浴加热滴加FeCl3溶液比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的：了解过氧化氢酶的作用41、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个吸管？4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶不能，影响实验的准确性气泡的数量、带火星木条复燃情况比较过氧化氢在不同条件下的分解酶在细胞代谢中的作用1、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？35步骤试管编号1234

一H2O2浓度

剂量二

剂量结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤试管编号1234一H2O2浓度剂量6酶在细胞代谢中的作用P77讨论：1、2号试管放出的气泡多，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；2、不能；3、说明FeCl3和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解速率；4、4号，说明过氧化氢酶的催化效率高得多；细胞内每时每刻都在进行中多种化学反应，这些化学反应都在常温、常压下高效进行，只有酶能满足需求。酶在细胞代谢中的作用P77讨论：细胞内每时每刻都在进行中多7酶在细胞代谢中的作用1、通过刚才的实验中1号和2号管现象的比较，发现加热可以加速化学反应速率，为什么呢？活化能：分子从常态变为易发生化学反应的活跃状态所需的能量。常温下反应速率较慢，这是因为反应物分子的能量较低，温度升高后，部分分子获得了能量，所以较易发生化学反应。2号管就是因为加热使H2O2分子获得了能量，所以容易分解产生氧气。酶在细胞代谢中的作用1、通过刚才的实验中1号和2号管现象的比8酶在细胞代谢中的作用2、3号和4号并未加热，为什么反应速率也会提高呢？条件活化能/kJ·mol-没有催化剂催化75用无机催化剂催化54用过氧化氢酶催化291、从表格所示数据推测出催化剂的作用原理？2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？降低化学反应的活化能降低化学反应活化能的作用更显著酶在细胞代谢中的作用2、3号和4号并未加热，为什么反应速率也9各条件使反应加快的本质：酶在细胞代谢中的作用加热：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能显著地降低化学反应的活化能，催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。各条件使反应加快的本质：酶在细胞代谢中的作用加热：提高分子10酶在细胞代谢中的作用自变量：因变量：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。对照组：实验组：不同的催化条件过氧化氢的分解速率无关变量：过氧化氢的浓度、用量等（相同且适宜）变量控制变量和设计对照实验过氧化氢在常温条件下分解过氧化氢分别在加肝脏研磨液、加FeCl3溶液、加热条件下分解酶在细胞代谢中的作用自变量：因变量：对照实验：除了一个因素以11发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希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发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起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切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶的本质发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希引起发酵的是细胞12酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶的来源酶的功能酶的化学成分酶的本质具有分泌功能的细胞才能产生酶。酶都是蛋白质。酶只在细胞内有催化作用。酶具有调节、催化等多种功能。酶可以从食物中获取。？酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋13化学本质合成原料合成场所来源生理功能作用原理多数是蛋白质少数是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）活细胞都能产生酶（不考虑成熟红细胞）生物催化作用显著降低化学反应的活化能酶的本质化学本质合成原料合成场所来源生理功能作用原理多数是蛋白质少数14酶的特性-高效性过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。1、酶的催化效率一般是无机催化剂的

倍。107～10132、上述实验说明了：酶的具有高效性3、酶具有高效性的意义：

（1）、保证了细胞内化学反应的顺利进行；（2）、保证了细胞内能量供应的稳定。酶的特性-高效性过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。151、无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。2、蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。酶的特性-专一性一种酶是否只催化一种或一类化学反应？1、无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。16酶的特性-专一性探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

现有实验材料：淀粉酶溶液

淀粉溶液

蔗糖溶液1.如何设计实验探究淀粉酶催化哪一种糖分解？2.如何确定淀粉酶催化了淀粉的水解呢？酶的特性-专一性探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用现有实17酶的特性-专一性1号试管2号试管实验步骤一二三实验现象结论加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min2mL淀粉溶液无明显变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解酶的特性-专一性1号试管2号试管一二三实验现象结论加入淀粉酶18酶的特性-专一性每一种酶只能催化

化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的

是分不开的。专一性（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。）一种或一类酶的特性-专一性每一种酶只能催化19酶的特性-专一性从上面进行的实验我们看出实验需要一定的条件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能设计一个实验，来探究温度如何影响酶的活性？酶的特性-专一性从上面进行的实验我们看出实验需要一定的条件，20探究温度对酶活性的影响实验设计思路：各自在所控制的温度下处理一段时间淀粉淀粉酶淀粉与相应温度的淀粉酶混合并保温一段时间滴加碘液，观察颜色变化淀粉t1温度+淀粉酶t1温度淀粉t2温度+淀粉酶t2温度淀粉tn温度+淀粉酶tn温度……本实验能否用过氧化氢的分解来探究？检测能否用斐林试剂？酶的特性-作用条件温和探究温度对酶活性的影响实验设计思路：各自在所控制的温度下处理21实验操作内容试管1试管2试管3试管1′试管2′试管3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鲜淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置温度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保温时间5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5混合试管1′试管2′试管3′探究温度对酶活性的影响酶的特性-作用条件温和淀粉、淀粉酶各自在所控制的温度下处理一段时间实验操作内容试管1试管2试管3试管试管试管1注入可溶性淀粉溶22探究温度对酶活性的影响0最适温度υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图t/℃1.在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；2.达到最适温度时，酶的活性最高；3.超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。4.温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活酶的特性-作用条件温和探究温度对酶活性的影响0最适温度υ/mmol.s-1酶活性23探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验步骤一二三实验现象结论2号试管3号试管试管各加入2mL过氧化氢溶液，一段时间后将点燃的卫生香分别放入试管中无明显变化蒸馏水1mL2-3min5%NaOH溶液1mL2-3min5%HCL溶液1mL2-3min加入等量的过氧化氢酶溶液在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化1号试管酶的特性-作用条件温和探究pH对过氧化氢酶活性的影响一二三实验现象结论2号试管3号24υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图1.在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；2.达到最适pH时，酶的活性最高；3.超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。4.过酸、过碱会都使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活探究pH对过氧化氢酶活性的影响酶的特性-作用条件温和υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图125酶的最适pH一般都接近中性，但有少数例外，如胃蛋白酶酶的名称最适pH过氧化氢酶（肝）6.8唾液淀粉酶6.8脂肪酶8.3胰蛋白酶8.0~8.9胃蛋白酶1.5~2.2探究pH对过氧化氢酶活性的影响酶的特性-作用条件温和酶的最适pH一般都接近中性，但有少数例外，如胃蛋白酶酶的26酶的特性小结酶的高效性酶的专一性每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍酶的作用条件较温和需要适宜的温度和pH酶的特性小结酶的高效性酶的专一性每一种酶只能催化一种化合物或27

高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶的特性小结高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？28影响酶促反应速率的因素：温度pH酶抑制剂酶激活剂酶浓度底物浓度等通过影响酶活性来影响影响酶促反应速率酶的特性小结影响酶促反应速率的因素：温度通过影响酶活性来影响酶的特性小结29酶浓度反应速率反应速率与酶浓度关系在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。（底物充足）酶浓度反应速率反应速率与酶浓度关系在底物充足、其他条件适宜的30底物浓度反应速率反应速率与底物浓度关系A1.A点前：2.A点：反应速率不再随底物浓度增加而增加反应速率随底物浓度增加而增加限制因素：底物浓度3.A点后：最适底物浓度限制因素：酶浓度（酶量一定）底物浓度反应速率反应速率与底物浓度关系A1.A点前：2.A点31时间生成物量生成物量与时间的关系A1.A点前：2.A点：生成量不再随时间增加而增加生成量随时间增加而增加限制因素：时间3.A点后：反应完成限制因素：底物浓度（底物已经消耗完）时间生成物量生成物量与时间的关系A1.A点前：2.A点：生成321.酶的概念（来源、功能、化学本质）2.酶的特点3.影响酶促反应速率的因素③酶的作用条件较温和②

酶具有专一性①酶具有高效性酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。①温度②pH③酶的浓度④底物浓度⑤抑制剂、激活剂酶-小结1.酶的概念（来源、功能、化学本质）③酶的作用条件较温和②33Theend,thankyou!Theend,thankyou!34第五章细胞的能量供应和利用5.1降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用5.1降低化学反应活化能的酶351.为什么要将肉块放在金属笼内？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？便于取出肉块，排除物理性消化对肉块的影响胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。问题探讨1.为什么要将肉块放在金属笼内？便于取出肉块，排除物理性消化36叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶线粒体:C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶核糖体：氨基酸多肽缩合脱水酶细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。思考：化学中如何提高化学反应速率？加热、催化剂酶细胞代谢中的催化剂又是什么呢？细胞代谢叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+37比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的：了解过氧化氢酶的作用和意义酶在细胞代谢中的作用实验原理：2H2O22H2O+O21、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶猪肝研磨液加入试管直接观察酒精灯、水浴加热滴加FeCl3溶液比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的：了解过氧化氢酶的作用381、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个吸管？4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶不能，影响实验的准确性气泡的数量、带火星木条复燃情况比较过氧化氢在不同条件下的分解酶在细胞代谢中的作用1、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？339步骤试管编号1234

一H2O2浓度

剂量二

剂量结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤试管编号1234一H2O2浓度剂量40酶在细胞代谢中的作用P77讨论：1、2号试管放出的气泡多，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率；2、不能；3、说明FeCl3和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解速率；4、4号，说明过氧化氢酶的催化效率高得多；细胞内每时每刻都在进行中多种化学反应，这些化学反应都在常温、常压下高效进行，只有酶能满足需求。酶在细胞代谢中的作用P77讨论：细胞内每时每刻都在进行中多41酶在细胞代谢中的作用1、通过刚才的实验中1号和2号管现象的比较，发现加热可以加速化学反应速率，为什么呢？活化能：分子从常态变为易发生化学反应的活跃状态所需的能量。常温下反应速率较慢，这是因为反应物分子的能量较低，温度升高后，部分分子获得了能量，所以较易发生化学反应。2号管就是因为加热使H2O2分子获得了能量，所以容易分解产生氧气。酶在细胞代谢中的作用1、通过刚才的实验中1号和2号管现象的比42酶在细胞代谢中的作用2、3号和4号并未加热，为什么反应速率也会提高呢？条件活化能/kJ·mol-没有催化剂催化75用无机催化剂催化54用过氧化氢酶催化291、从表格所示数据推测出催化剂的作用原理？2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？降低化学反应的活化能降低化学反应活化能的作用更显著酶在细胞代谢中的作用2、3号和4号并未加热，为什么反应速率也43各条件使反应加快的本质：酶在细胞代谢中的作用加热：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能显著地降低化学反应的活化能，催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。各条件使反应加快的本质：酶在细胞代谢中的作用加热：提高分子44酶在细胞代谢中的作用自变量：因变量：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。对照组：实验组：不同的催化条件过氧化氢的分解速率无关变量：过氧化氢的浓度、用量等（相同且适宜）变量控制变量和设计对照实验过氧化氢在常温条件下分解过氧化氢分别在加肝脏研磨液、加FeCl3溶液、加热条件下分解酶在细胞代谢中的作用自变量：因变量：对照实验：除了一个因素以45发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希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发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起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切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶的本质发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希引起发酵的是细胞46酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。酶的来源酶的功能酶的化学成分酶的本质具有分泌功能的细胞才能产生酶。酶都是蛋白质。酶只在细胞内有催化作用。酶具有调节、催化等多种功能。酶可以从食物中获取。？酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋47化学本质合成原料合成场所来源生理功能作用原理多数是蛋白质少数是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）活细胞都能产生酶（不考虑成熟红细胞）生物催化作用显著降低化学反应的活化能酶的本质化学本质合成原料合成场所来源生理功能作用原理多数是蛋白质少数48酶的特性-高效性过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。1、酶的催化效率一般是无机催化剂的

倍。107～10132、上述实验说明了：酶的具有高效性3、酶具有高效性的意义：

（1）、保证了细胞内化学反应的顺利进行；（2）、保证了细胞内能量供应的稳定。酶的特性-高效性过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。491、无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。2、蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化。由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。酶的特性-专一性一种酶是否只催化一种或一类化学反应？1、无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。50酶的特性-专一性探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

现有实验材料：淀粉酶溶液

淀粉溶液

蔗糖溶液1.如何设计实验探究淀粉酶催化哪一种糖分解？2.如何确定淀粉酶催化了淀粉的水解呢？酶的特性-专一性探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用现有实51酶的特性-专一性1号试管2号试管实验步骤一二三实验现象结论加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min2mL淀粉溶液无明显变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解酶的特性-专一性1号试管2号试管一二三实验现象结论加入淀粉酶52酶的特性-专一性每一种酶只能催化

化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的

是分不开的。专一性（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。）一种或一类酶的特性-专一性每一种酶只能催化53酶的特性-专一性从上面进行的实验我们看出实验需要一定的条件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能设计一个实验，来探究温度如何影响酶的活性？酶的特性-专一性从上面进行的实验我们看出实验需要一定的条件，54探究温度对酶活性的影响实验设计思路：各自在所控制的温度下处理一段时间淀粉淀粉酶淀粉与相应温度的淀粉酶混合并保温一段时间滴加碘液，观察颜色变化淀粉t1温度+淀粉酶t1温度淀粉t2温度+淀粉酶t2温度淀粉tn温度+淀粉酶tn温度……本实验能否用过氧化氢的分解来探究？检测能否用斐林试剂？酶的特性-作用条件温和探究温度对酶活性的影响实验设计思路：各自在所控制的温度下处理55实验操作内容试管1试管2试管3试管1′试管2′试管3′1注入可溶性淀粉溶液2ml2ml2ml2注入新鲜淀粉酶溶液1ml1ml1ml3放置温度60℃100℃0℃60℃100℃0℃4保温时间5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟5混合试管1′试管2′试管3′探究温度对酶活性的影响酶的特性-作用条件温和淀粉、淀粉酶各自在所控制的温度下处理一段时间实验操作内容试管1试管2试管3试管试管试管1注入可溶性淀粉溶56探究温度对酶活性的影响0最适温度υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图t/℃1.在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；2.达到最适温度时，酶的活性最高；3.超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。4.温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活酶的特性-作用条件温和探究温度对酶活性的影响0最适温度υ/mmol.s-1酶活性57探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验步骤一二三实验现象结论2号试管3号试管试管各加入2mL过氧化氢溶液，一段时间后将点燃的卫生香分别放入试管中无明显变化蒸馏水1mL2-3min5%NaOH溶液1mL2-3min5%HCL溶液1mL2-3min加入等量的过氧化氢酶溶液在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化1号试管酶的特性-作用条件温和探究pH对过氧化氢酶活性的影响一二三实验现象结论2号试管3号58υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图1.在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；2.达到最适pH时，酶的活性最高；3.超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。4.过酸、过碱会都使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活探究pH对过氧化氢酶活性的影响酶的特性-作用条件温和υ/mmol.s-1最适pH0pH酶