生物必修一-5.1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五章细胞的能量供应和利用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酶一、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。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加入试管直接观察酒精灯水浴加热滴加FeCl3溶液步骤试管编号

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关于实验设计的基础知识自变量：在实验中，由实验操作者人为改变的变量叫做自变量。因变量：在实验中，由于自变量而引起的实验对象的变化和结果。因变量一般都应有容易检测的指标。无关变量：在实验中，实验对象发生的变化，往往是由多种因素引起的。除自变量以外能使实验对象发生变化的其他因素都叫无关变量。包括实验对象的外界因素和实验对象的自身因素。变量：指在实验中可以变化的因素。自变量实验对象因变量因果关系无关变量步骤试管编号

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实验：除了一个因素外，其余因素都保持相同的实验。对照试验一般要设置对照组和实验组。对照组：不经自变量处理；实验组：经过自变量处理（施加或减除）自身对照空白对照相互对照条件对照步骤试管编号

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: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常态：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子平均能量水平较低，称为“常态”。活跃状态：当分子获得能量的时候，便由常态转变为容易分解的活跃状态。

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。

正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件(常温常压）下快速进行。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手绘图三、酶的化学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

酶是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。酶的化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶的概念：四、酶的特性酶具有高效性酶具有高效性酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍请利用H2O2和H2O2酶、Fe3+等设计实验证明酶具有高效性12第一步2ml过氧化氢溶液第二步加入2滴FeCl3第三步将点燃的卫生香分别放在两支试管上方，观察燃烧情况实验现象实验结论每一种酶只能催化一种或一类化学反应；无机催化剂的催化范围很广。探究实验一：酶具有专一性请用淀粉酶，蔗糖酶，淀粉，蔗糖、碘液及斐林试剂等证明酶具有专一性。探究实验：酶具有专一性12第一步加入2ml淀粉第二步加入2滴淀粉酶第三步第四步实验现象实验结论想一想为什么羊毛、兔毛、蚕丝等蛋白质类纤维织物不能用加酶洗衣粉洗涤，否则会受到破坏？为什么塞在牙缝的肉丝几天都不消失？为什么在使用洗衣粉洗衣时用温水洗衣效果比冷水和开水效果好？①提出问题问题探讨2：影响酶活性的条件温度过高过低都会影响酶的活性。过酸过碱都会影响酶的活性？②作出假设温度对酶的催化作用有影响吗？PH对酶的催化作用有影响吗？③设计实验④进行实验设计实验要考虑哪些问题呢？（1）本实验选择哪一种酶做实验材料？为什么？（2）根据自己做出的假设，你预期会有怎样的实验结果？（3）本实验的自变量是什么？因变量是什么？怎样观察或检测因变量？（4）对照组实验怎样设置？是否需要进行重复实验？（5）在探究温度对酶活性的影响时，你将设定哪几个温度？怎样排除pH值和其他因素对实验结果的干扰？在探究pH值对酶活性的影响时，你将设定哪几个pH环境？怎样排除温度和其他因素对实验结果的干扰？探究温度对酶活性（催化作用）的影响实验原理：淀粉遇碘形成蓝色化合物。淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖，麦芽糖遇碘后，不形成蓝色化合物。取六支试管编号分别加入1ml11，22，33，分别保温5min0℃40℃100℃将两支试管混合摇匀1，加入1中3，加入3中分别保温5分钟冷却后滴加碘1ml实验结果实验结论变蓝不变蓝变蓝温度过高过低影响酶的活性，淀粉没被分解在最适温度下，酶的活性最高，低于或高于最适温度时酶的活性都降低。讨论：2.人发烧时为什么会觉得全身无力，食欲不振，不想吃东西？3.在“比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验中，如果将猪肝冷冻后再逐渐加热到室温，是否有同样的现象出现？如果将猪肝煮熟后再逐渐冷却到室温，是否会出现同样的现象？为什么？1.放在冰箱中的食物为什么能保鲜较长时间？探究：pH对酶（酶活性）催化作用的影响设计实验探究pH对（酶活性）酶催化作用的影响，并尝试对实验结果及实验中出现的问题作出分析。有气泡产生无气泡产生无气泡产生过酸过碱的条件都会使酶失去活性123第一步：在三只试管中加入过氧化氢2ml第二步第三步实验结果实验结论有气泡产生无气泡产生无气泡产生过酸过碱的条件都会使酶失去活性探究：pH对酶（酶活性）催化作用的影响酶活性受pH影响示意图讨论：唾液淀粉酶随唾液流入胃，胃蛋白酶随食糜进入小肠后，是否还具有活性？酶的名称PH唾液

6.2-7.4胃液0.9-1.5小肠液7.6过酸过碱的条件使酶失去活性后，酶的活性不再恢复。影响酶活性的因素酶抑制剂和激活剂温度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数量限制2.pH5.抑制剂、激活剂酶的活性小结：1.酶的概念（来源、功能、化学本质）2.酶的特点3.影响酶促反应速率的因素③酶的作用条件较温和②酶具有专一性①酶具有高效性酶是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。①温度②pH③酶的浓度④底物浓度⑤抑制剂、激活剂迁移训练1.下图示某酶促反应，若B为麦芽糖，则A是

，

C是

。麦芽糖酶葡萄糖迁移训练2.用坐标图建构“pH对酶活性影响的数学模型”。并回答：（1）BA段的含义是：

BC段的含义是：（2）A点与C点时酶的相同点是：v/mmol.s-1v/mmol.s-1A.B.C.随着PH值下降酶的活性逐渐降低，最后丧失。随着PH值上升酶的活性逐渐降低，最后丧失。酶丧失活性，并不再恢复。用坐标图建构“温度对酶活性影响的数学模型”。并回答：（1）AB段的含义是：

BC段的含义是：（2）A点与C点时酶的区别是：用坐标图建构“温度对酶活性影响的数学模型”。并回答：（1）AB段的含义是：

BC段的含义是：（2）A点与C点时酶的区别是：迁移训练3.v/mmol.s-1B.A.C.随温度的升高酶的活性不断增强随温度的升高酶的活性不断减弱，到Ｃ点温度时，酶失活。A点酶的活性只是降低但仍有活性，在适宜温度下酶的活性可恢复，而Ｃ点时酶在高温下变性失活，酶的活性不再恢复。迁移训练4.下面是探索H2O2分解的系列对照实验，请回答有关问题。（1）将实验2、3、4的有关内容填写在表中相应位置。（2）在实验3的土豆浸出液中，对此实验起作用的物质名称叫

，与实验2的现象相比，此物质的作用具有

。（3）与实验3相比，实验4的现象可说明

。（4）变量类型：加入物质

、温度

、结果

。室温室温少量气泡室温无气泡过氧化氢酶

高效性

酶的专一性自变量无关变量因变量课堂自我检测1．根据下图依次指出每一图形最可能代表了什么因素对酶的作用的影响。曲线中纵坐标表示反应速度，横坐标表示影响因素。则a、b、c、d四曲线分别表示（）①酶浓度②底物的浓度③温度④pHA．①②③④B．②③④①

C．③④①②D．④③②①Aabcd2．在“影响酶活性的条件”实验的最后阶段，加碘液不变蓝的试管是（）A．37℃温水中放置的试管B．沸水中放置的试管C．冰块中放置的试管D．A、B、C三项均可3．分别向煮过和没煮过的土豆片分别滴几滴过氧化氢。在土豆片X上出现泡沫，在土豆片Y上没有泡沫，以下哪一项是正确的解释（）A．土豆片X是煮过的，因为在没煮过的土豆片上的酶能使过氧化氢不起作用B．土豆片X是煮过的，因为过氧化氢酶只能影响碳水化合物分解成单糖C．土豆片X是没煮过的，因为植物中含有酶，促使过氧化氢分解，但酶会在高温中失效D．土豆片X是没煮过的，因为过氧化氢酶能分解土豆片中的酶AC4．向蔗糖滞液中注入适量的新鲜a一淀粉酶溶液，放在60℃下保温5min，然后用斐林试剂检测发现()A．生成了砖红色沉淀B．混合溶液变成了紫色C．混合溶液的颜色不变D．生成了橘红色的小颗粒5．下列能正确说明酶的特征的是（）A．绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNAB．酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用C．酶的活性随着温度的升高而不断提高D．每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应C

D6．下列有关酶的专一性的叙述不正确的是()A．一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应B．一种或一类物质的反应只能由一种酶来催化C．在生物无以数计的化学反应中酶起针对性的催化作用D．胃蛋白质酶在细胞外只能将蛋白质分解形成多肽B控制变量法

实验过程中可以变化的因素称做变量

。其中人为改变的变量称做

自变量

。本实验

温度

属于自变量；随着自变量的变化而变化的变量称做因变量

，本实验

淀粉的分解就是因变量。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称做

无关变量

。比如本实验中由于人为因素造成的淀粉或a-淀粉酶量取量不相同就是无关变量。除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做

对照实验

。本实验只有温度是改变的，其余因素（如淀粉或a-淀粉酶的浓度）都没有变化。对照实验一般要设置对照组和实验组，本实验2号试管就是对照组1.3号试管是实验组。在