人教江苏省南通市小海中学高一生物降低化学反应活化能酶

人教江苏省南通市小海中学高一生物降低化学反应活化能酶第1页/共46页巴斯德和

李比希观点的比较1822——1895（法国）微生物学家通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精1803——1873（德国）化学家通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应结论:在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用对比第2页/共46页毕希纳的实验说明，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。酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤不含活细胞的提取液加入葡萄糖过程：现象：冒出气泡

毕希纳的研究过程第3页/共46页疑问：酶究竟是什么呢？为什么毕希纳没能确定酶的化学本质？第4页/共46页所有的酶都是蛋白质吗？思考：第5页/共46页

1982年至1983年美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA

也具有催化作用，这一研究成果的出现荣获了1984年诺贝尔生理奖。结论：绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。奥特曼第6页/共46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、酶的本质第7页/共46页结论：绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。一、酶的本质第8页/共46页酶在细胞代谢中起什么作用呢?思考：

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。第9页/共46页实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解2H2O22H2O+O2第10页/共46页方法步骤:1.取4支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL新配过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2.将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。3.向3号试管内滴入2滴氯化铁溶液，向4号试管内滴入2滴新鲜肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。4.将点燃但无火焰的卫生香分别放入3、4号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解第11页/共46页步骤试管编号

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实验第12页/共46页思考：与1号试管相比，2号试管出现什么现象？这一现象说明什么？

加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率为什么能加快呢？第13页/共46页常态：

常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。

活跃状态就是激发态。激发态：微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。常态分子活化分子加热第14页/共46页

3、4号试管并没有加热，与1号试管对比它的反应速度为什么也加快了呢？思考：第15页/共46页加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道加热加压相当于给汽车加大油门第16页/共46页请比较图中3、4两支试管,哪支试管中的反应速率快?4号试管反应速率较快2.为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高？3443少量肝脏研磨液第17页/共46页催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。第18页/共46页H2O2过程现象说明原因1号2号3号4号常温加2滴FeCl3加2滴H2O2酶90℃水浴加热几乎无气泡产生气泡很少

气泡较少燃烧不猛烈气泡较多燃烧猛烈加热能促进H2O2分解，提高反应速率

H2O2酶和Fe3+都能加快H2O2分解，且酶的催化效率高加热使H2O2得到能量，从常态转变为容易分解的活跃态H2O2酶和Fe3+都降低了H2O2反应的活化能，且酶的作用更显著2ml2ml2ml2ml第19页/共46页二、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（过氧化氢酶）加入试管直接观察酒精灯加热滴加FeCl3溶液常温/高温/Fe3＋

/过氧化氢酶实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。实验原理：过氧化氢在常温或高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。实验第20页/共46页二、酶在细胞代谢中的作用作用：催化作用

本质：降低化学反应的活化能第21页/共46页步骤试管编号

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过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样反应条件自变量因变量无关变量y=k·x变量

H2O2

浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧对照实验对照组实验组实验第22页/共46页二、酶在细胞代谢中的作用

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。各条件使反应加快的本质：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。活化能第23页/共46页本节聚焦：细胞代谢为什么离不开酶？第24页/共46页一般化学反应的条件

（1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂第25页/共46页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接近中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？

在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂————酶第26页/共46页本节聚焦：酶是什么呢？第27页/共46页三、酶(Enzyme)的概念: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。来源功能本质第28页/共46页四、酶的特性第29页/共46页3443少量肝脏研磨液

比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率1、酶具有高效性酶的催化效率是无机催化剂的107－1013

倍第30页/共46页2、酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应

（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。）实验第31页/共46页蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麦芽糖酶

……由这些酶的名字你能想到什么吗？设计一个实验来验证一下你的推测第32页/共46页实验步骤一1号试管2号试管二三四实验现象结论加入淀粉酶2mL，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，保温5min2mL蔗糖溶液加斐林试剂振荡水浴加热1min2mL淀粉溶液蓝色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第33页/共46页3、酶的作用条件较温和第34页/共46页温度对酶活性的影响1233％可溶性淀粉2ml2ml2ml

温度

唾液淀粉酶

碘液

颜色

结论冰水中37℃水浴60℃浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合，放置反应5min变蓝变蓝不变蓝唾液淀粉酶在37℃中活性最强自变量因变量第35页/共46页pH对酶活性的影响123

肝脏研磨液1ml1ml1mlpH3％过氧化氢溶液

结果

结论蒸馏水1mL5NaOH1mL5HCL1mL2ml2ml2ml摇匀混合，放置在室温下反应5min有较多气泡不明显不明显过氧化氢酶在中性条件中活性最强自变量因变量第36页/共46页酶活性受温度影响示意图酶活性受pH影响示意图第37页/共46页在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适温度时，酶的活性最高；超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。酶活性受温度影响示意图温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活第38页/共46页在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性逐渐增强；达到最适pH时，酶的活性最高；超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活酶活性受pH影响示意图第39页/共46页1、高效性2、专一性温度pH3、作用条件较温和四、酶的特性第40页/共46页第41页/共46页本节小结酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的特性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。降低化学反应的活化能高效性专一性作用条件温和第42页/共46页1.细胞内合成酶的主要的场所是（）

A.细胞质B.线粒体

C.核糖体D.内质网C课堂练习:第43页/共46页2.图中是一种酶促反应P+QR,曲线E表示在没有酶时此反应的过程。在t1时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程