高中生物《酶的特性》教学课件32

酶的特性广泛使用的酶酶催化效率催化条件应用行业作用过氧化氢酶5╳10530-50℃食品加工制作奶酪纺织工业纺织热漂淀粉酶2╳10637-60℃面包烘烤辅助发酵洗碗机去除污渍思考1：酶为什么催化效率高？组别实验处理实验结果3%H2O2的量反应条件气泡12mL常温2滴清水22mL90℃2滴清水32mL常温2滴Fe3+42mL常温2滴肝匀浆液—＋＋＋＋＋＋对比哪组实验可以说明酶的高效性？材料1：化学反应需要分子发生有效碰撞，而化学反应中分子需要获得能量达到“过渡态”，因此任何反应的发生都需要反应物首先获得一定能量，达到过渡态，这一能量称为活化能。问：

H2O2加热后产生气泡较快的原因是什么？答：加热提供了反应所需要的活化能H2O2加热后加快反应的原因材料2:Fe3+催化H2O2的实际过程

2Fe3＋

＋6O1－

Fe6＋＋6O2－

4Fe6＋

＋16O2－

4Fe3＋

＋10O2－＋3O2

↑

总反应为：2H2O2

2H2O＋O2↑思考：（1）Fe3+催化过程中有哪些元素？这些元素发生了怎样的变化？（2）请尝试从活化能和化学反应的角度阐释Fe3+催化的机理。

Fe3+降低反应活化能Fe3+Fe3+催化机理条件反应所需要的活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化用Fe3+催化22090根据Fe3+催化能降低活化能，推测酶催化的机理，以及酶催化效率高的原因。条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化用Fe3+催化用过氧化氢酶催化2209029酶催化机理结论1:酶的高效性——与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。问题1：酶能否像无机催化剂一样催化多种反应吗？问题2：酶能否像无机催化剂耐受高温？问题3：酶能否像无机催化剂耐受强酸强碱？实验一、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用提出问题实验流程实验预期

1号2号淀粉2ml蔗糖2ml淀粉酶2ml60℃保温5min2ml斐林试剂100℃水浴加热2min问题1：酶能像无机催化剂一样催化多种反应吗？问题2：酶能否像无机催化剂耐受高温？问题3：酶能否像无机催化剂耐受强酸强碱？提出问题实验二、探究温度对淀粉酶活性的影响实验三、探究pH对过氧化氢酶活性的影响酶活性：酶催化特定化学反应的能力。可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。实验用具（蓝色塑料框）：淀粉酶、过氧化氢酶（匀浆）可溶性淀粉、过氧化氢蒸馏水、盐酸、氢氧化钠碘液试管架，试管若干记号笔1支，洗瓶、废液缸，纸巾实验二、探究温度对淀粉酶活性的影响实验三、探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验仪器（公共区）恒温水浴锅（100℃、60℃）和冰水实验二、探究温度对淀粉酶活性的影响实验三、探究pH对过氧化氢酶活性的影响小组实验任务：温馨提示：1、标记试管2、一次性滴管不能混用3、实验二的保温时间应达到8min4、统筹安排时间，限时15min完成5、每组至少一人记录结果，汇报实验一、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（全班）实验二、探究温度对淀粉酶活性的影响（第1、2、5、6组）实验三、探究pH对过氧化氢酶活性的影响（第3、4、7、8组）小组实验任务：汇报实验结果总结实验结论实验一、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（全班）实验二、探究温度对淀粉酶活性的影响（第1-4组）实验三、探究pH对过氧化氢酶活性的影响（第5-8组）淀粉蔗糖淀粉酶蔗糖淀粉淀粉酶淀粉酶酶的专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。绝对的专一

H2N－C－NH2＋H2O

脲酶

NH3＋CO2

OH2N－C－NH－CH3

＋H2O

脲酶

O

×

相对的专一果糖—葡萄糖葡萄糖苷酶果糖＋葡萄糖葡萄糖—葡萄糖葡萄糖苷酶葡萄糖＋葡萄糖麦芽糖蔗糖

尿素

甲基尿素？科学家获得的实验结果酶活性酶活性定量实验阅读书p84“酶的作用条件较温和”内容，尝试分析上图曲线

酶的催化条件较温和人胃蛋白酶人胰蛋白酶问题2：酶为什么具有专一性？人们发现“在酶催化可逆反应中，酶既可以和底物结合也可以和产物结合，底物与产物结构完全不同”因此哪种学说更合理？为什么？

1894年费舍尔提出了酶与底物的“锁钥”学说1958年Koshland提出了另一种学说——“诱导契合”学说底物酶酶—底物复合物底物酶酶—底物复合物结论2:酶的专一性机理——

正确的底物可以诱导酶的结构发生变化，酶和底物结合1956年，意大利科学家利用X射线得出溶菌酶（蓝色）的结构，发现溶菌酶在结合底物（黄色和红色）后发生变化。α-淀粉酶问题3：酶的催化为什么需要温和的条件？二硫键氢键结论3:酶在温和的条件下维持正确的空间结构，才能进行催化。淀粉酶的空间结构图广泛使用的酶酶催化效率催化条件应用行业作用工业温度过氧化氢酶5╳10530-50℃食品加工制作奶酪37-54℃纺织工业纺织热漂60℃淀粉酶2╳10637-60℃面包烘烤辅助发酵37-70℃洗碗机去除污渍50-70℃酶的进化工业生产时怎么改造呢？二硫键氢键淀粉酶的空间结构图增加酶的二硫键、氢键酶的进化过氧化氢酶稳定酶活性pH稳定酶活性温度改造前6.0-8.030-50°C改造15.0-8.0<40改造26.0-11.037-55改造35.0-13.030-80酶的进化改造1为增添二硫键、氢键改造2为增添二硫键改造3为增添氢键注：酶的定向进化酶的进化总结与反思概念细胞内有序的进行复杂的