降低化学反应活化能的酶第一课时

降低化学反应活化能的酶第一课时下图表示细胞中一种常见的水解反应，下列化合物能发生此种反应的有（）①

多肽

②淀粉

③

纤维素

④

脂肪

A

1,2,3

B1,2,4

C1,3,4

D2,3,4

A第2页,共40页，2024年2月25日，星期天降低化学反应活化能的酶第五章第一节第3页,共40页，2024年2月25日，星期天1、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。一、酶在细胞代谢中的作用有什么方法可以提高化学反应的速率？加温、加压、催化剂细胞代谢如何在温和的条件下高效进行？依靠细胞内的生物催化剂——酶（细胞生命活动的基础）第4页,共40页，2024年2月25日，星期天2、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用比较H2O2在不同条件下的分解实验2H2O2→2H2O+O2（1）反应物：（2）条件：（3）反应原理：（4）结果观察：H2O2加热；FeCl3溶液；新鲜肝脏研磨液（酶）气泡产生快慢、多少；点燃的卫生香复燃情况第5页,共40页，2024年2月25日，星期天比较H2O2在不同条件下的分解试管号3%H2O2

点燃的卫生香检测实验处理H2O2分解速度(气泡多少)1234不复燃很少不复燃较多发亮大量燃烧猛烈2ml2ml2ml2ml90度水浴加热滴加3%FeCl32滴滴加20%的肝脏研磨液2滴常温不明显控制变量观察现象检验方法第6页,共40页，2024年2月25日，星期天分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。H2O2(常态)H2O2(活跃状态)能量加热活化能加热为什么能加快化学反应？一、酶在细胞代谢中的作用第7页,共40页，2024年2月25日，星期天带火星卫生香实验后思考：1、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？2、3号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明两种催化剂的催化效率有何不同？FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。第8页,共40页，2024年2月25日，星期天一、酶在细胞代谢中的作用质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液1滴有机催化剂：过氧化氢酶酶的相对数量：1无机催化剂：Fe3+Fe3+的相对数量：25万结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂高得多。

第9页,共40页，2024年2月25日，星期天条件活化能/kJ·mol-1无催化剂催化

用胶态铂催化

用过氧化氢酶催化75

54

29在20℃测得的过氧化氢分解的活化能结论：酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著，催化效率更高。一、酶在细胞代谢中的作用第10页,共40页，2024年2月25日，星期天一、酶在细胞代谢中的作用反应所需活化能酶降低的活化能第11页,共40页，2024年2月25日，星期天典例：下图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是(

)B第12页,共40页，2024年2月25日，星期天自变量：因变量：FeCl3溶液；肝脏研磨液H2O2分解速率无关变量：对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。对照组：实验组：反应物的浓度、剂量；实验室的温度等变量实验设计的基本原则1号2、3、4号一、单一变量原则：二、对照原则：第13页,共40页，2024年2月25日，星期天二、酶的本质资料分析发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳争论其他科学家切赫和奥特曼发酵与死细胞中的物质有关发酵与活细胞有关

死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵脲酶是蛋白质胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质少数酶是RNA第14页,共40页，2024年2月25日，星期天定义：酶是

产生的具有

的有机物，其中绝大多数酶是

，少量的酶是

。作用部位：酶产生的部位：酶的作用：酶的化学本质：二、酶的本质什么是酶？活细胞中催化作用蛋白质或RNA可在细胞内起作用，也可在细胞外起作用活细胞催化作用蛋白质RNA第15页,共40页，2024年2月25日，星期天三、酶的特性回顾：H2O2在不同条件下的分解实验底物+无机催化剂（FeCl3溶液）底物+生物催化剂（酶）检测

底物分解速率（产物形成速率）

底物分解速率（产物形成速率）检测变量分析自变量：催化剂的种类因变量：底物分解速率第16页,共40页，2024年2月25日，星期天科学家得出的大量数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍三、酶的特性1、酶的催化具有高效性酶高效性意义：保证细胞内化学反应的顺利进行，使能量供应稳定。第17页,共40页，2024年2月25日，星期天1、表示酶

的曲线①催化剂可加快化学反应速率；与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。③酶只能催化已存在的化学反应。高效性第18页,共40页，2024年2月25日，星期天知识回顾1.细胞代谢定义？2.活化能定义？3.酶催化化学反应的实质？4.实验设计遵循的基本原则？怎样区分对照组和实验组？5.酶定义？第19页,共40页，2024年2月25日，星期天无机催化剂酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。目前已发现酶有4000多种，它们分别催化不同的化学反应如蛋白酶能催化蛋白质水解，不能催化脂肪水解资料：三、酶的特性思考：酶的催化有何特点？如何通过实验证实你的推测？第20页,共40页，2024年2月25日，星期天三、酶的特性淀粉+淀粉酶检测淀粉被分解蔗糖

+淀粉酶检测蔗糖不被分解如果给你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其它必须的材料用具，如何证明酶具有专一性？第21页,共40页，2024年2月25日，星期天122ml淀粉溶液

2ml蔗糖溶液1ml淀粉酶溶液1ml淀粉酶溶液+++

斐林试剂（水浴约60°）+

等量斐林试剂（水浴约60°）砖红色沉淀无砖红色沉淀三、酶的特性如果给你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其它必须的材料用具，如何证明酶具有专一性吗？第22页,共40页，2024年2月25日，星期天2、酶具有专一性三、酶的特性一种酶只能催化一种或一类化学反应某类酶反应底物反应产物酶专一性意义：细胞代谢能够有条不紊地进行第23页,共40页，2024年2月25日，星期天2、表示酶

的曲线加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增加明显加快，进一步说明酶具有专一性。专一性第24页,共40页，2024年2月25日，星期天酶发挥作用是否在任何条件下都能进行？感冒发烧时为什么不想吃饭？

假设：温度可以影响酶的活性如何设计实验探究温度对酶活性有无影响？三、酶的特性思考

探究温度与酶活性的关系

试剂：（质量分数3%）可溶性淀粉溶液；新配置的唾液淀粉酶溶液；

实验自变量：

因变量：设计几组？温度如何设置？高温、常温、低温酶活性第25页,共40页，2024年2月25日，星期天序号项目试管1试管2试管31234（振荡摇匀保持各自的温度5min）注入可溶性淀粉液每支试管各2ml37℃左右的温水中沸水中冰块中注入淀粉酶溶液每支试管各1ml加入碘液每支试管各加1滴探究温度对淀粉酶活性的影响置于不同温度下（保温5min）第26页,共40页，2024年2月25日，星期天1、检验淀粉是不是被分解时，可否用斐林试剂？2、设置好温度的淀粉溶液，加入淀粉酶溶液时会引起试管的温度变化，导致实验误差。如何改进？不能，此实验的自变量是不同温度，使用斐林试剂时，需要50~65℃水浴加热，对自变量的设置有影响，引起误差。拓展思考将每组淀粉溶液和淀粉酶分别在相应温度下保存相同时间，确保温度一致，再混合。3、如何进一步确定酶催化作用的最适温度？第27页,共40页，2024年2月25日，星期天实验设计过程1234567891000C100C200C300C400C500C600C700C800C1000C各加淀粉酶溶液1ml各加2%淀粉溶液2ml2’3’4’5’6’7’8’9’10’1’11’23456789102’3’4’5’6’7’8’9’10’维持5min第28页,共40页，2024年2月25日，星期天00C100C1000C00C100C1000C维持5min向混合液中加入1滴碘液观察颜色变化情况第29页,共40页，2024年2月25日，星期天实验结果：实验结论：温度会影响酶活性，酶活性有一定的最适温度范围。ACB三、酶的特性30~50℃中的试管中溶液几乎不变蓝，其他试管中溶液均不同程度变蓝。第30页,共40页，2024年2月25日，星期天序号项目试管1试管2试管31234

探究pH对过氧化氢酶活性的影响注入肝脏研磨液注入蒸馏水每支试管各2ml每支试管各1ml用带火星的卫生香进行检验1ml注入5%NaOH溶液注入5%盐酸溶液1ml1ml不同pH的处理注入过氧化氢溶液第31页,共40页，2024年2月25日，星期天动物：35°~40°植物：40°~50°植物：pH4.5~

6.5动物：pH6.5~

8.0三、酶的特性3、酶的作用条件较温和胃蛋白酶：1.5~2.2胰蛋白酶:8~10第32页,共40页，2024年2月25日，星期天

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；低温时酶空间结构依然稳定，但酶活性被抑制，在适宜温度下其活性可以恢复。三、酶的特性第33页,共40页，2024年2月25日，星期天例：下图表示某有机物加入催化剂后，置于由

0℃渐变至80℃的环境中，有机物的分解总量与温度的