51降低化学反应活化能的酶(上课)课件

新叶伸向和煦的阳光新叶伸向和煦的阳光1蚱蜢觊觎绿叶的芬芳蚱蜢觊觎绿叶的芬芳2我一定要好好地饱餐一顿！！我一定要好好地饱餐一顿！！3我就要抓住你了！我就要抓住你了！4他们都在为生存而获取？他们都在为生存而获取？5第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用一酶的作用和本质

生物要生存必须要获取能量，植物吸收光能，动物（植食，肉食）摄取有机物中的能量第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用一6斯帕兰札尼的实验讨论：1、这个实验要解决什么问题？2、是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了斯帕兰札尼的实验讨论：1、这个实验要解决什么问题？2、是什么7在19世纪，随着对酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才逐渐揭开酶的面纱酶到底是什么物质？在19世纪，随着对酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才8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一、酶的本质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9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。来源功能本质一、酶的概念和本质酶在活细胞中产生，但可以在细胞内，细胞外甚至在体外起作用绝大多数酶是蛋白质,酶是活细胞产生的一类具有来源功10二、细胞代谢

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOH+H2OCHNR2H复杂高效温和有序二、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，11

CO2+H2O

有机物

+O2光能叶绿体:

氨基酸

多肽(蛋白质）脱水缩合核糖体：线粒体:有机物

+O2CO2+H2O+能量酶酶酶细胞内的化学反应的环境条件：条件温和:常温常压，酸碱度适中，有适合的生物催化剂————酶（储存能量）（储存能量）（释放能量）CO2+H2O12三、酶在细胞代谢中的作用

2H2O2

→2H2O+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溶液二、细胞代谢三、酶在细胞代谢中的作用

2H2O2→2H2O13比较H2O2在不同条件下的分解

比较H2O2在不同条件下的分解142号试管2号试管151号试管2号试管1号试管2号试管163号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液171号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液1和2比较：加热能加快H2O2分解1和3、1和4比较：Fe3+和过氧化氢酶具有催化作用3和4比较：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多1号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝18步骤试管编号说明1234一H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生卫生香燃烧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加热可以促进H2O2分解，提高反应速率，Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解，但过氧化氢酶的催化效率更高反应条件自变量因变量无关变量对照组实验组对照实验试管编号说明1234一H2O2浓度剂量191号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液实验对象：过氧化氢的分解反应自变量：催化剂的种类H2O2的分解速度，可观测指标：产生气泡的多少、大小或卫生香的复燃程度。因变量：温度不同的条件无关变量：H2O2的量和浓度、滴入的催化剂的量1号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝20①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。③等量原则：各组加入的试剂要等量实验设计原则:①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。②单一21

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为什么加热能使过氧化氢分解加快呢？分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要22

加热使过氧化氢分子得到能量，容易分解。

但加Fe和过氧化氢酶时并没有加热，但反应比加热更快，为什么？

加热使过氧化氢分子得到能量，容易分解。

但加Fe和过氧化氢23酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化24活化能

酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。酶的作用原理：降低反应的活化能活化能酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化25作用：催化作用

原理：降低化学反应的活化能三、酶在细胞代谢中的作用作用：催化作用三、酶在细胞代谢中的作用26第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用二酶的特性第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用二273443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？3443少量肝脏说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高28酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。

酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。

酶具有高效性的意义：上述实验说明了：一、酶具有高效性酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。29你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？30

淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化31淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min1号试管中加入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淀粉溶液蔗糖溶液一二三实验现象结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，32实验步骤一二1号加入

淀粉酶2号加入

蛋白酶三碘液碘液实验现象不变蓝变蓝结论1、2号试管中分别加入2mL淀粉溶液（两试管中PH和温度正常且相同）淀粉酶能催化淀粉水解，蛋白酶不能催化淀粉水解探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用一二1号加入淀粉酶2号加入蛋白酶三碘液碘液实验现象不变蓝33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、酶具有高效性每一种酶只能催化化学34淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件，比如淀粉酶在60℃左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？淀粉溶液蔗糖溶液一二三分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸351、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！2、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为H2O2受温度影响也会分解3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝问题聚焦1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和36序号项目试管1231α－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？序号项试管1231α－淀粉溶液1ml2ml1ml2淀粉酶1371号试管淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液蓝色保持0℃冰水中约5min加热至100℃，

约5min加热至60℃，约5min各加入两滴碘液振荡无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响1号试管淀粉溶液一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入淀粉38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。

除了注意对照实验设计，还要注意实验的顺序，如果有时间39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摄氏度植物40--50摄氏度细菌、真菌差别较大在最适温度的两侧，反应速率都比较每种酶都有自己的低40在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起疑问：60℃时，为什么肉块长时间不能被分解？如何找到酶活性最高时的温度？在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起疑问：60℃时，为什么肉41通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，

活性最高。那么PH值不同，对酶的活性有没有影响呢？设计一个实验，来探究pH会影响酶的催化效率（活性）？通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，

活性最高42以上设计缺少对照组。

以上设计是否科学？序号项目试管121α－淀粉酶溶液1ml1ml2PHNaOH1mlHcl1ml3可溶性淀粉溶液2ml2ml4温度60℃60℃5斐林试剂2ml2ml6实验现象以上设计缺少对照组。以上设计是否科学？序项试管121α－淀431号试管过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH＝7pH=12pH＝2将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化探究pH对过氧化氢酶活性的影响1号试管过氧化氢溶液一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入44过氧化氢酶在最适合的pH下，酶的活性

最高动物体里的酶最适PH大多在6.5---8.0之间，（但胃蛋白酶为1.5，胰液中的酶为8---9）植物体里的酶最适PH大多在4.5-----6.5之间过酸、过碱的，会使酶的空间结构遭到破坏,蛋白质变性，使酶永久失活。过氧化氢酶在最适合的pH下，最高动物体里的酶最适PH大多在645★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★影响酶促反应速率的因素：1、温度3、酶的浓度：反应速率随4461、酶的特性（1）酶具有高效性（2）酶具有专一性（3）酶的作用条件较温和温度影响酶的活性PH值影响酶的活性2、对照性实验设计原则

（1）单因子变量原则（2）对照性原则（3）等量原则课堂小结1、酶的特性（1）酶具有高效性温度影响酶的活性2、对照性实验47新叶伸向和煦的阳光新叶伸向和煦的阳光48蚱蜢觊觎绿叶的芬芳蚱蜢觊觎绿叶的芬芳49我一定要好好地饱餐一顿！！我一定要好好地饱餐一顿！！50我就要抓住你了！我就要抓住你了！51他们都在为生存而获取？他们都在为生存而获取？52第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用一酶的作用和本质

生物要生存必须要获取能量，植物吸收光能，动物（植食，肉食）摄取有机物中的能量第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用一53斯帕兰札尼的实验讨论：1、这个实验要解决什么问题？2、是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了斯帕兰札尼的实验讨论：1、这个实验要解决什么问题？2、是什么54在19世纪，随着对酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才逐渐揭开酶的面纱酶到底是什么物质？在19世纪，随着对酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才55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一、酶的本质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56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。来源功能本质一、酶的概念和本质酶在活细胞中产生，但可以在细胞内，细胞外甚至在体外起作用绝大多数酶是蛋白质,酶是活细胞产生的一类具有来源功57二、细胞代谢

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOH+H2OCHNR2H复杂高效温和有序二、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，58

CO2+H2O

有机物

+O2光能叶绿体:

氨基酸

多肽(蛋白质）脱水缩合核糖体：线粒体:有机物

+O2CO2+H2O+能量酶酶酶细胞内的化学反应的环境条件：条件温和:常温常压，酸碱度适中，有适合的生物催化剂————酶（储存能量）（储存能量）（释放能量）CO2+H2O59三、酶在细胞代谢中的作用

2H2O2

→2H2O+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溶液二、细胞代谢三、酶在细胞代谢中的作用

2H2O2→2H2O60比较H2O2在不同条件下的分解

比较H2O2在不同条件下的分解612号试管2号试管621号试管2号试管1号试管2号试管633号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液641号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液1和2比较：加热能加快H2O2分解1和3、1和4比较：Fe3+和过氧化氢酶具有催化作用3和4比较：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多1号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝65步骤试管编号说明1234一H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生卫生香燃烧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加热可以促进H2O2分解，提高反应速率，Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解，但过氧化氢酶的催化效率更高反应条件自变量因变量无关变量对照组实验组对照实验试管编号说明1234一H2O2浓度剂量661号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝脏研磨液实验对象：过氧化氢的分解反应自变量：催化剂的种类H2O2的分解速度，可观测指标：产生气泡的多少、大小或卫生香的复燃程度。因变量：温度不同的条件无关变量：H2O2的量和浓度、滴入的催化剂的量1号试管2号试管3号试管滴加2滴FeCl34号试管滴加2滴肝67①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。③等量原则：各组加入的试剂要等量实验设计原则:①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。②单一68

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为什么加热能使过氧化氢分解加快呢？分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要69

加热使过氧化氢分子得到能量，容易分解。

但加Fe和过氧化氢酶时并没有加热，但反应比加热更快，为什么？

加热使过氧化氢分子得到能量，容易分解。

但加Fe和过氧化氢70酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化71活化能

酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。酶的作用原理：降低反应的活化能活化能酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化72作用：催化作用

原理：降低化学反应的活化能三、酶在细胞代谢中的作用作用：催化作用三、酶在细胞代谢中的作用73第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用二酶的特性第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用二743443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？3443少量肝脏说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高75酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。

酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。

酶具有高效性的意义：上述实验说明了：一、酶具有高效性酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍。76你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？77

淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化78淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min1号试管中加入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淀粉溶液蔗糖溶液一二三实验现象结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，79实验步骤一二1号加入

淀粉酶2号加入

蛋白酶三碘液碘液实验现象不变蓝变蓝结论1、2号试管中分别加入2mL淀粉溶液（两试管中PH和温度正常且相同）淀粉酶能催化淀粉水解，蛋白酶不能催化淀粉水解探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用一二1号加入淀粉酶2号加入蛋白酶三碘液碘液实验现象不变蓝80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、酶具有高效性每一种酶只能催化化学81淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡约60℃水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件，比如淀粉酶在60℃左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？淀粉溶液蔗糖溶液一二三分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸821、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！2、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为H2O2受温度影响也会分解3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝问题聚焦1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和83序号项目试管1231α－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？序号项试管1231α－淀粉溶液1ml2ml1ml2淀粉酶1841号试管淀粉溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入淀粉酶2滴，振荡试管各加入2mL淀粉溶液蓝色保持0℃冰水中约5min加热至100℃，

约5min加热至60℃，约5min各加入两滴碘液振荡无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响1号试管淀粉溶液一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入淀粉85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。

除了注意对照实验设计，还要注意实验的顺序，如果有时间86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