降低化学反应活化能的酶（含形象动画）课件

降低化学反应活化能的酶第1节降低化学反应活化能的酶第1节1物理性消化是指牙齿的咀嚼、舌的搅拌、胃肠的蠕动、胆汁对脂肪的乳化等，它将食物磨碎，改变食物的形态，但不改变食物的分子结构和化学性质的一个物理过程。化学消化是指通过消化酶的作用，将不溶于水的淀粉、蛋白质和脂肪分解成可溶于水的小分子有机物的过程。物理性消化是指牙齿的咀嚼、舌的搅拌、胃肠的蠕动、胆汁对脂肪的2

斯帕兰札尼对鹰的消化研究1783年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出来发现笼内的肉块消失了。问题探讨斯帕兰札尼对鹰的消化研究1783年，意大利科学家斯帕3降低化学反应活化能的酶（含形象动画）ppt课件4讨论一：这个实验要解决什么问题？答：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。讨论二：是什么物质使肉块消失了？

答：是胃内的化学物质将肉块分解了。讨论三：怎样才能证明你的推测？答：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。

讨论一：这个实验要解决什么问题？答：鸟类的胃是否只有物理性消5自学课本78—82页的内容，完成下列问题：一、酶在细胞代谢中的作用二、酶的本质和作用原理三、关于酶本质的探索历程自学课本78—82页的内容，完成下列问题：一、酶在细胞代谢中6细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。你能想到的细胞中的化学反应有哪些呢？细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。7思考叶绿体的生理功能是什么？光合作用叶绿体：CO2+H2O有机物+O2光能

酶思考叶绿体的生理功能是什么？光合作用叶绿体：CO2+H2O8思考线粒体的生理功能是什么？线粒体:

有机物+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶有氧呼吸作用思考线粒体的生理功能是什么？线粒体:有机物+6H2O+O29思考核糖体的生理功能是什么？合成蛋白质核糖体：

氨基酸

多肽酶脱水缩合核糖体思考核糖体的生理功能是什么？合成蛋白质核糖体：氨基酸10叶绿体：CO2+H2O有机物+O2光能

酶线粒体:

有机物+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶核糖体：

氨基酸

蛋白质酶缩合脱水CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHH+→R1CNH2CHOCOOHCHNR2H

对于细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。细胞内的化学反应大都需要在一种特殊的催化剂—酶的催化下才能顺利地进行，因此，细胞代谢实质上是细胞内高度有序的酶促反应的总称。

叶绿体：CO2+H2O有机物+O2光能11动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化氢酶，催化过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应。

二、酶在细胞代谢中的作用

动植物在代谢中产生的过氧化氢，对机体是有毒的。机体通过过氧化12一、酶的作用和本质1、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、过氧化氢酶加入试管直接观察酒精灯水浴加热滴加FeCl3溶液猪肝研磨液1.常温2.加热

3.FeCl3

4.加肝液无机催化剂细胞中的生物催化剂一、酶的作用和本质1、酶在细胞代谢中的作用2H2O2→13细胞为什么选择过氧化氢酶做催化剂呢？细胞为什么选择过氧化氢酶做催化剂呢？14步骤试管编号1234一

H2O2浓度剂量2ml二剂量结果气泡产生卫生香燃烧结论（1）比较过氧化氢在不同条件下的分解2ml2ml2ml3%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试管编号1234一H2O2浓度剂量二15降低化学反应活化能的酶（含形象动画）ppt课件16酶在细胞代谢中的作用

2H2O22H2O+O2质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液

1滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液

1滴生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：1无机催化剂：Fe3+Fe3+的相对数量：25万催化剂酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2质量分数为217加热、Fecl3、过氧化氢酶促进了过氧化氢的分解吗？是的它们的作用原理相同吗？加热、Fecl3、过氧化氢酶促进了过氧化氢的分解吗？18酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用19能量反应过程酶使活化能降低没有酶催化有酶的催化能量反应过程酶使活化能降低没有酶催化有酶的催化20降低化学反应活化能的酶（含形象动画）ppt课件21（2）酶在细胞代谢中的作用活化能：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。①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更显著地降低化学反应的活化能（2）酶在细胞代谢中的作用活化能：22②催化剂（无机催化剂、酶）没有供给能量，而是降低反应的活化能，促进反应进行，缩短完成时间，本身不被消耗，反应结果与没有催化剂一致。③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。正是酶的催化作用，细胞代谢才

能在温和的条件下快速进行。

②催化剂（无机催化剂、酶）没有供给能量，而是降低反应的活化能23（1）酶的发现2、酶的本质酶的探索历程（1）酶的发现2、酶的本质酶的探索历程24巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼25巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应，与生命活动无关

发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用

引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用

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，就象在活酵母细胞中一样

酶是蛋白质少数的RNA具有催化作用巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反26（2）酶的定义

酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（2）酶的定义酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物271、与1号试管相比，2号试管出现什么不同现象？这一现象说明什么？2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？

2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。不能

3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。实验讨论（比较过氧化氢在不同条件下的分解）1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同现象？这一现284、3号和4号试管相比，哪支试管听反应速率快？这说明什么？4号试管的反应速率比3号试管快得多。

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。5、为什么说酶对于细胞反应的顺利进行至关重要？说明：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。4、3号和4号试管相比，哪支试管听反应速率快？这说明什么？429实验讨论：1、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？

巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的细胞中的某些物质是合理的，但认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。2、科学发展中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么，这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？实验讨论：30

巴斯德是生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有放矢。3、从毕希纳的实验可以得出什么结论？

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，就像在活细胞中一样。4、萨姆纳历时九年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？

用正确的科学方法，坚持不懈，百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。巴斯德是生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希31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对照实验对照组实验组实验操作：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。人为改变的变量随着自变量的变化而变化的变量。指与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的变量。试管编号说明1234一H2O2浓度剂量32二、酶的特性一、一、酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的107~1013倍。因此，酶具有高效性。二、酶具有专一性二、酶的特性一、一、酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化33探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

原理：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。三、酶的特性提出问题做出假设设计实验进行实验分析结果、得出结论。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用三、酶的特性提出问题34淀粉溶液蔗糖溶液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淀粉溶液白色无变化棕色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加入淀粉酶2滴，振荡，试管35每一种酶只能催化一种或一类化学反应每一种酶只能催化一种或一类化学反应36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。酶具有专一性一种或一类

专一性锁和钥匙学说每一种酶只能催化化学反应。细胞代谢37从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件，比如唾液淀粉酶37℃左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？酶活性：酶对化学反应的催化效率。请你来探究从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条38科学探究步骤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）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交39温度对酶活性的影响试管编号

1

1′

2

2′

3

3′2%淀粉酶1ml1ml1ml3%可溶性淀粉2ml2ml2ml水浴3分钟冰水

60℃沸水对应试管混合均匀水浴5分钟冰水

60℃沸水斐林试剂

1ml

1ml

1ml摇匀混合，60℃水浴1min预期结果无砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀实验结果实验结论淀粉酶在60℃时活性最强自变量因变量温度对酶活性的影响试管编号11′22′3340温度对酶活性的影响试管编号

1

1′

2

2′

3

3′2%淀粉酶2ml2ml2ml3%可溶性淀粉2ml2ml2ml水浴3分钟冰水

60℃沸水对应试管混合均匀水浴5分钟冰水

60℃沸水滴加碘液

2滴

2滴

2滴预期结果蓝色不变蓝蓝色实验结果蓝色不变蓝蓝色实验结论淀粉酶在60℃时活性最强自变量因变量温度对酶活性的影响试管编号11′22′3341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v/mmolT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42pH对酶活性的影响pH对酶活性的影响43影响酶活性的因素：如PH值影响酶活性的因素：如PH值44pH对酶活性的影响试管编号

1

2

3

2％淀粉酶

1ml

1ml

1ml

pH蒸馏水1mLNaOH1mLHCL1mL3％可溶性淀粉2ml2ml2ml

摇匀混合，放置在60℃水浴中反应5min滴加碘液2滴2滴2滴预期结果不变蓝蓝色蓝色实验结果结论淀粉酶在中性条件中活性最强自变量因变量pH对酶活性的影响试管编号1245pH对酶活性的影响试管编号

1

2

3

2％淀粉酶

1ml

1ml

1ml

pH3％可溶性淀粉

斐林试剂预期结果实验结果结论蒸馏水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL2ml2ml2ml1mL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1mL1mL摇匀混合，60℃水浴1min自变量因变量pH对酶活性的影响试管编号1246υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图一般地，动物体内的酶最适pH在6.5－8.0之间；但是胃蛋白酶的最适pH为1.5;

植物体内的酶最适pH在4.5－6.5之间；pH对酶活性的影响酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH。PH过高、过低酶失活υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图47

高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？不同，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。高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗48酶的特性：具有高效性具有专一性作用条件较温和要有合适的温度要有合适的pH总结：比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用

温度对淀粉酶活性的影响pH对过氧化氢酶活性的影响

酶的特性：总结：比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率49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比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率专一性淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用作用条件温和：适宜的温度和PH值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503.如果实验失败了，应该怎样做？检查实验步骤是否出错，重复实验。思考：1.课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，为什么？因为温度对唾液淀粉酶活性的影响较大，pH对过氧化氢酶的影响较大。这样做实验的现象才明显。2.在测定淀粉酶的专一性时，为什么要用到蔗糖溶液？7设置对照实验。3.如果实验失败了，应该怎样做？检查实验步骤是否出错，重复实51★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，反应速率随底物浓度的升高而加快，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45