降低化学反应活化能的酶课件-高一上学期生物人教版必修1

协助扩散自由扩散物质进出细胞的方式主动运输

胞吞

胞吐消耗能量顺浓度梯度被动运输载体蛋白跨膜运输小分子和离子非跨膜运输

大分子逆浓度梯度光合作用（叶绿体）有氧呼吸（线粒体）脱水缩合（核糖体）学.科.网zxxk.

CO2+H2O

有机物

+O2光能氨基酸多肽(蛋白质）

脱水缩合有机物+O2

CO2+H2O+能量细胞代谢：活细胞内所有有序的化学反应细胞代谢是生命活动的基础一般化学反应的条件

（1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂细胞内外的环境是很温和的(1)常温(2)常压(3)水溶液环境(4)pH接近中性光合作用（叶绿体）有氧呼吸（线粒体）脱水缩合（核糖体）学.科.网zxxk.

CO2+H2O

有机物

+O2光能酶酶酶氨基酸多肽(蛋白质）

脱水缩合有机物+O2

CO2+H2O+能量5.1降低化学反应活化能的酶酶的作用和本质酶的作用和本质1、实验原理：2H2O2

2H2O+O2高温/Fe3＋/过氧化氢酶实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解步骤试管编号说明1234一二

结果结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴少量大量迅速复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件

H2O2

浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧不明显较多复燃不明显2滴加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率Fe3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。自变量因变量无关变量变量对照实验实验组对照组设计实验原则：①对照原则②控制单一变量原则③等量原则实验设计（模板）：3、相同且适宜的环境——控制无关变量1、取材、分组、编号2、对自变量进行处理4、观察实验结果，记录实验现象——对因变量的处理5、得出结论实验要排除无关变量干扰：①生物材料要相同（数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等）②实验器具要相同（大小、型号等）③实验试剂要相同（成分、浓度、体积等）④处理方法要相同（培养条件等）分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。酶为什么能催化生物化学反应？

H2O2(常态)

H2O2(活跃状态)能量活化能加热：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能同无机催化剂相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。主要特点参与反应，不提供能量降低反应所需的活化能，本身的量与化学性质不变，催化剂在化学反应中的作用反应物产物………………反应进程能量..…………

无机催化剂活化能……..

酶75无催化剂29过氧化氢酶54无机催化剂活化能/kJ.mol-1条件同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。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本质的探索：酶的定义:绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。来源功能本质化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料合成场所来源生理功能作用场所氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）由活细胞产生催化作用有的酶在细胞内（呼吸酶）起作用有的酶在细胞外（胃蛋白酶）起作用酶与激素的比较酶激素来源化学本质生物功能共性在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少催化作用调节作用绝大多数是蛋白质，少数是RNA多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等能产生激素的细胞一定能产生酶，能产生酶的细胞不一定能产生激素专门的内分泌腺或特定部位细胞产生活细胞产生

【练一练】下列有关酶叙述正确的是（）1、可以由具有分泌功能的细胞产生的2、酶是由具有分泌功能的细胞产生的3、有的从食物中获得，有的在体内转化而来4、凡是活细胞都能产生酶5、酶是由活细胞产生的6、所有酶的本质都是蛋白质7、酶在新陈代谢中有多种功能8、在新陈代谢和生殖发育中起调控作用9、用蛋白酶将蛋白质分解后,加入双缩脲试剂,溶液不出现紫色1、55.1降低化学反应活化能的酶1、高效性2、专一性3、酶的作用条件温和酶的特性3443少量肝脏研磨液1、高效性酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。注意：是与无机催化剂相比意义：促进细胞内的化学反应快速高效地进行，保证正常的生命活动。2、专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应过氧化氢酶蛋白质短肽一类蛋白酶目前，已经发现的酶有4000多种，它们分别催化不同的化学反应酶催化反应的机制（底物-酶结合）意义：使细胞内的化学反应高效有序地进行

在最适温度的两侧，反应速率都比较，较高的温度容易使酶的遭到破坏，蛋白质变性，而失去。每种酶都有自己的低活性最适温度空间结构动物：35---40℃植物：40--50℃细菌、真菌差别较大高的可达70℃人工酶：60℃0最适温度t/℃υ/mmol.s-1在最适合的pH下，酶的活性最高空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的遭到破坏,蛋白质变性，酶失去。活性动物：大多数6.5--8.0特例：胃蛋白酶为1.5，胰液中的酶为8—9植物：4.5--6.5υ/mmol.s-1最适pH0pH酸性中性碱性不同酶的最适PH值不同，最适温度也不同；底物置于不同PH并不会影响其最适温度。胃蛋白酶胰蛋白酶反应速度淀粉酶PH

高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？不同①高温、过酸和过碱的环境破坏酶的空间结构，使酶永久失活②低温并不破坏酶的空间结构，但使酶的活性下降，受到抑制，温度升高可恢复其活性。思考酶适于在0－4℃保存。酶活性受温度影响示意图最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受pH值影响示意图抑制失活失活失活3、酶的作用条件温和酶的专一性实验探究？1、现给你淀粉酶溶液、淀粉溶液、蔗糖溶液，验证淀粉酶的专一性，如何设计实验？2、如何知道该糖是否被淀粉酶催化发生了水解？斐林试剂检测有无还原糖的生成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5min加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min加入2mL淀粉溶液无变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用科学探究实验提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（温度/pH会影响酶的活性吗？）（温度/pH会影响酶的活性）（选材、设计方案、预期结果…）（进行实验，观察现象）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件酶的选择

淀粉酶不适合做研究pH对酶活性的影响的实验，是由于在碱性条件下，碘与淀粉的反应不能进行；

过氧化氢酶不适合做研究温度对酶活性的影响的实验，是由于温度能影响过氧化氢分解反应的速度。实验现象的判断

用淀粉和淀粉酶做实验时，可利用加碘液后看溶液是否变蓝来判断淀粉是否水解，从而了解淀粉酶的活性；

用过氧化氢酶做实验时，可根据产生气泡的数量和速度来判断酶的活性。序号项目试管1231淀粉溶液1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3温度60℃沸水冰水4碘液1－2滴1－2滴1－2滴5实验现象以上设计有两点错误:

一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则;

二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换。以上设计是否有错误？温度对酶活性的影响

1

2

33％淀粉溶液

2ml

2ml

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

除了注意对照实验设计，还要注意实验的顺序，如果有时间，实验组可等梯度多做几组，得出的结果更准确。1号2号3号H2O22ml2ml2mlpH1ml5%HCL(酸性)1mlH2O（中性）1ml5%NaOH（碱性）肝脏研磨液2滴2滴2滴实验现象结论几乎无气泡几乎无气泡大量气泡过氧化氢酶在酸性和碱性中，失去活性。酶的催化作用需要适宜的pH，过酸或过碱都会失去活性pH对酶活性的影响

1、在温度对酶活性影响的实验中，为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度？

防止在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响实验效果。问题讨论

2、pH对酶活性影响的实验中，能不能先加淀粉溶液和淀粉酶溶液，后加蒸馏水、氢氧化钠、盐酸？为什么？

不能，这样可能在改变溶液pH之前淀粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。★影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。4、底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化酶促反应速率酶的浓度酶促反应速率底物浓度酶量一定2、pH底物一定酶的特性高效性：只要少许酶就能催化大量底物发生反应专一性：一种酶只能催化一种

或一类物质发生反应作用条件温和：适宜的，

适宜的。温度pH总结1.右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t2调到最适温度时，酶活性上升

C.酶活性在t2