降低化学反应活化能的酶完结

降低化学反应活化能的酶完结问题探讨讨论：1.1783年斯帕兰札尼的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？是否只有物理性消化，没有化学性消化胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。第2页,共42页，2024年2月25日，星期天回顾：叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶线粒体:

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧气酶核糖体：

氨基酸

多肽缩合脱水酶第3页,共42页，2024年2月25日，星期天细胞代谢细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。是细胞生命活动的基础这些化学反应发生的环境条件是什么？5.有适合的生物催化剂—酶细胞内外的环境是很温和的1.常温2.常压3.水溶液环境4.pH接近中性第4页,共42页，2024年2月25日，星期天一、酶在细胞代谢中的作用：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验目的：（2）实验原理：1、验证试验：通过对比了解过氧化氢酶的作用和意义2H2O22H2O+O2常温加热FeCl3酶第5页,共42页，2024年2月25日，星期天步骤试管编号说明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（3）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。第6页,共42页，2024年2月25日，星期天

和1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？

加热能促进过氧化氢分解

在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?

不能，温度过高会造成生物的细胞死亡

3号和4号试管未经加热，也有大量的气泡产生，这说明什么？

Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解,起催化作用

3号和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？

过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多第7页,共42页，2024年2月25日，星期天对照实验1、概念：除了一个因素外，其余因素都保持不变的实验叫对照实验。对照实验中一般要设置对照组和实验组。2、类型：空白对照：不给对照组任何处理因素。条件对照：给对照组实以部分实验因素。自身对照：对照组和实验组在同一个研究对象上进行。相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验组相互对照。第8页,共42页，2024年2月25日，星期天1、自变量：实验中人为控制改变的变量。2、因变量：随自变量的变化而变化的变量。3、无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在的一些可变因素，对实验结果造成影响。实验中一般应遵循的原则：1、单一变量原则2、对照原则4、可重复性原则5、科学性原则6、简便可行性原则实验中可以变化的因素设计对照实验，一般既要设置实验组又要设置对照组。在对照实验中除了要观察的变量（自变量）发生变化外，其他可影响实验结果的变量（无关变量）都应保持相同。3、变量：3、等量原则加入的试剂的量相等第9页,共42页，2024年2月25日，星期天在本实验中应该注意哪些事项？1.实验时肝脏必须要新鲜。肝脏如果不新鲜，实验效果不好。因为酶是蛋白质，如果取材过早，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶的数量减少且活性降低。

2.要使用肝脏的研磨液，这样可加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。

3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能共用一支滴管。原因是酶的催化效率具有高效性，少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。

4.由于反应速度快，要注意观察实验的现象。

5.过氧化氢具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。第10页,共42页，2024年2月25日，星期天2、酶的作用：与无机催化剂一样，酶具有催化作用。（1）催化剂可以加快化学反应速率，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平衡所需的时间，不能改变化学反应的平衡点。（3）酶只催化已存在的化学反应。（4）在化学反应中，酶的化学性质和质量不

变(5)降低化学反应所需的活化能，使化学反应速率加快第11页,共42页，2024年2月25日，星期天缩短达到化学平衡所需时间，不改变平衡点第12页,共42页，2024年2月25日，星期天能量酶使活化能降低有酶的催化活化能：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没有酶催化反应过程3.酶作用的机理:

能显著降低化学反应的活化能。第13页,共42页，2024年2月25日，星期天通过以上试验能得出的结论：表在20℃测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化

用Fe3+催化

用过氧化氢酶催化75

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29加热：提高分子的能量Fe3+：降低化学反应的活化能酶：更显著地降低化学反应的活化能(1)酶能催化生物化学反应(作用)(2)催化效率比无机催化剂高得多。（高效性）研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效率的107~1013倍。第14页,共42页，2024年2月25日，星期天1、关于酶本质的探索历程二、酶的本质第15页,共42页，2024年2月25日，星期天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第16页,共42页，2024年2月25日，星期天酶来源功能化学本质有机物，多数是蛋白质类化合物，少数是RNA。活细胞产生的催化作用酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。2、酶的本质：作用场所胞内、胞外体内、体外(各种消化酶都是蛋白质)第17页,共42页，2024年2月25日，星期天化学本质合成原料合成场所实验验证实验组对照组

生理功能作用原理绝大多数是蛋白质少数是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）待测溶液+双缩脲试剂是否出现紫色反应待测酶液+吡罗红染液是否呈现红色标准蛋白液+双缩脲试剂出现紫色反应标准RNA溶液+吡罗红染液出现红色具有生物催化作用降低化学反应的活化能3、酶本质的验证实验第18页,共42页，2024年2月25日，星期天（一）酶具有高效性(1)含义：酶催化效率是无机催化剂的107－1013

倍三、酶的特性(2)意义：使细胞代谢______进行。快速(3)酶的高效性的验证实验(与FeCl3相对比）少量肝脏研磨液为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？实验组对照组说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。第19页,共42页，2024年2月25日，星期天思路：对照组：底物+无机催化剂底物分解速度或产物生成速度检测实验组：底物+酶检测底物分解速度或产物生成速度变量分析：自变量：催化剂的类型因变量：底物分解速度或产物生成速度无关变量：试剂的量、温度、PH等第20页,共42页，2024年2月25日，星期天（1）含义：每一种酶只能催化

化学反应。（2）意义：使细胞代谢能够有条不紊地进行。

（二）酶具有专一性一种或一类

锁和钥匙学说第21页,共42页，2024年2月25日，星期天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。即：淀粉麦芽糖+葡萄糖蔗糖葡萄糖+果糖？？还原糖+斐林试剂水浴加热砖红色沉淀（3）酶的专一性的验证试验：第22页,共42页，2024年2月25日，星期天淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结论加入新鲜淀粉酶2滴，振荡，60℃的热水中保温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，无砖红色沉淀有砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解酶具有专一性探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用第23页,共42页，2024年2月25日，星期天（三）作用条件的温和性1．酶活性(1)含义：酶对化学反应的催化效率.(2)影响酶活性的主要因素：温度和PH2．探究影响酶活性的因素

(1)探究温度对影响酶活性的影响：第24页,共42页，2024年2月25日，星期天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？碘液，看是否变蓝问题聚焦第25页,共42页，2024年2月25日，星期天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淀粉溶液无明显现象保持0℃冰水中反应约5min水浴37℃约5min水浴60℃，反应约5min各加入两滴碘液振荡变蓝只有在一定温度下酶的催化效率最好变蓝探究温度对唾液淀粉酶活性的影响自变量因变量第26页,共42页，2024年2月25日，星期天思路：底物+酶+PH等+t1t2t3检测底物分解速度或产物生成速度变量分析：自变量：温度tn因变量：底物分解速度或产物生成速度无关变量：PH、酶浓度、底物浓度、体积等第27页,共42页，2024年2月25日，星期天当温度为最适温度时，酶的活性最高；每种酶都有自己的最适温度动物：35---40摄氏度植物40--50摄氏度细菌、真菌差别较大低温和高温都能使酶的活性下降。高温使酶失活（空间结构遭受破坏，即蛋白质受高温变性），但低温不会破坏酶的分子结构，酶的活性在适宜的温度下又可以恢复。第28页,共42页，2024年2月25日，星期天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29页,共42页，2024年2月25日，星期天思路：底物+酶+温度+PH2PH1PH3检测底物分解速度或产物生成速度变量分析：自变量：PHn因变量：底物分解速度或产物生成速度无关变量：温度、酶浓度、底物浓度、体积等

(2)探究PH对影响酶活性的影响：第30页,共42页，2024年2月25日，星期天1号试管过氧化氢溶液实验步骤一二三实验现象结论2号试管3号试管试管各加入2mL过氧化氢溶液（温度相同）无明显变化蒸馏水1mL5%NaOH溶液1mL5%HCL溶液1mL各加入几滴过氧化氢酶溶液，震荡，2—3min后将点燃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自变量因变量第31页,共42页，2024年2月25日，星期天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而失去。活性超过最适pH时，随着pH的继续升高，酶的活性逐渐下降。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32页,共42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；低温使酶活性明显下降但空间结构没有被破坏，在适宜温度下其活性可以恢复。因此，酶制剂适于在低温（0--4℃）下保存。蛋白质变性；蛋白质的盐析第33页,共42页，2024年2月25日，星期天1.酶浓度对酶促反应速率的影响其他影响酶促反应速率的因素甲图说明：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成正比。乙图说明：①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。第34页,共42页，2024年2月25日，星期天2.反应底物浓度对酶促反应速率的影响酶促反应速率底物浓度酶量一定在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化第35页,共42页，2024年2月25日，星期天甲图说明：①在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。②过酸过碱都会使酶失活。③不同的酶最适pH不同。第36页,共42页，2024年2月25日，星期天乙图说明：①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。第37页,共42页，2024年2月25日，星期天丙图说明：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。第38页,共42页，20