降低化学反应的活化能的酶

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溶液一、细胞代谢

第一页第二页，共37页。H2O2H2O+O2想一想1、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个吸管？为什么？4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？第二页第三页，共37页。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组实验组对照实验第三页第四页，共37页。变量：实验过程中可以变化的因素。自变量：因变量：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。无关变量：第四页第五页，共37页。

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。实验设计原则:第五页第六页，共37页。正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。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第六页第七页，共37页。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。（单位kj/mol)条件活化能(kj/mol)没有催化剂催化75用胶态铂催化54用过氧化氢酶催化29右表：20℃测得的过氧化氢分解的活化能第七页第八页，共37页。酶和无机催化剂的异同点：相同点：酶同无机催化剂一样，只改变反应速率，不能改变反应方向和终产物的浓度，在化学反应前后本身不发生改变。不同点：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。

降低活化能第八页第九页，共37页。CDC第九页第十页，共37页。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具有催化作用三、酶的本质第十页第十一页，共37页。化学本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA合成原料：氨基酸、核糖核苷酸合成场所：核糖体、细胞核（真核生物）来源：一般来说，活细胞都能产生酶作用场所：细胞内、外或生物体外均可生理功能：生物催化作用作用原理：降低化学反应的活化能三、酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物作用产所细胞内、外或生物体外均可第十一页第十二页，共37页。即时应用(随学随练，轻松夺冠)1．下列有关酶的叙述，正确的是(

)①是有分泌功能的细胞产生的②有的从食物中获得，有的从体内转化而来③凡是活细胞都能产生酶④绝大多数酶是蛋白质⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在细胞内发挥作用A．①②⑤

B．③⑦⑨C．③④⑧D．④⑤⑥C第十二页第十三页，共37页。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十三页第十四页，共37页。复习：1、人体细胞内时刻进行上百万次的化学反应，这些化学反应在常温常压下为何能如此快速、高效、有序、顺利进行的呢？酶2、化学反应需要提供能量，使参加化学反应的分子从常态变为活跃状态，那么酶是否提供了能量而加快了反应速率呢？降低化学反应活化能3、酶的本质？酶大多是蛋白质，少数是RNA酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物第十四页第十五页，共37页。无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？如何用实验来验证？请大家回忆上节课H2O2在不同条件下的分解的实验！第十五页第十六页，共37页。实验设计原则：①对照原则②单一变量(单因子）原则友情提示第十六页第十七页，共37页。3443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？第十七页第十八页，共37页。事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的倍。107

～1013

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、酶具有高效性第十八页第十九页，共37页。

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。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第十九页第二十页，共37页。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水浴加热1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第二十页第二十一页，共37页。每一种酶只能催化

化学反应。比如：溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁P87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。（多样性）一、酶具有高效性第二十一页第二十二页，共37页。从上面进行的实验我们看出我们看出进行实验需要一定的条件，比如淀粉酶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）？第二十二页第二十三页，共37页。提供的材料：淀粉酶溶液（最适温度约60℃

）、

可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液

沸水、60℃水、冰块。5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、

碘液、斐林试剂探究温度对酶活性的影响设计实验1、选择哪一种酶作实验材料？2、本实验的自变量？因变量？观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？3、你将设定几个温度？第二十三页第二十四页，共37页。你又该动脑筋了！1、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。（一般不用斐林试剂，斐林试剂需要加热，加热会改变溶液的温度，会对实验结果产生干扰。）第二十四页第二十五页，共37页。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？第二十五页第二十六页，共37页。1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淀粉溶液变蓝保持0℃冰水中约5min加热至100℃，

约5min加热至60℃，约5min加碘液振荡只有在一定温度下酶的催化效率最好变蓝探究温度对淀粉酶活性的影响不变蓝第二十六页第二十七页，共37页。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、真菌差别较大第二十七页第二十八页，共37页。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？第二十八页第二十九页，共37页。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？你又要动脑筋了！设计一个实验，来探究pH会影响酶的催化效率（活性）？第二十九页第三十页，共37页。提供的材料：淀粉酶溶液（最适温度约60℃

）、

可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液

沸水、60℃水、冰块。5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、

碘液、斐林试剂探究PH对酶活性的影响设计实验1、选择哪一种酶作实验材料？2、本实验的自变量？因变量？怎么样观察或检测因变量？3、你将设定几个PH？第三十页第三十一页，共37页。1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第三十一页第三十二页，共37页。过氧化氢酶在最适合的pH下，酶的活性

最高空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的遭到破坏,蛋白质变性，酶失去。活性动物体里的酶最适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之间第三十二页第三十三页，共37页。★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第三十三页第三十四页，共37页。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