5.1降低化学反应化学能的酶课件高一上学期生物人教版必修1

课堂检测跨膜运输的方式自由扩散协助扩散主动运输运输方向是否耗能是否需要转运蛋白运输物质顺浓度梯度不耗能否是气体（O2、CO2、N2等）、脂溶性小分子（乙醇、甘油、苯等）一些离子、水分子、葡萄糖进入哺乳动物红细胞是逆浓度梯度耗能葡萄糖进入其它细胞,氨基酸，核苷酸，离子等第1节降低化学反应化学能的酶第五章细胞的能量供应和利用新课导入酶酶的本质探索

我国早在4000多年前的夏禹时代，就掌握了酿酒技术。1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。19世纪以后，随着酿酒业在欧洲发展起来，科学家开始重视对发酵过程的研究。当时人们知道酿酒就是让糖类通过发酵变成酒精和二氧化碳。发酵是一个化学过程，与生命活动无关酶的本质的探索发酵是纯化学反应，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，将该物质称为酿酶。萨姆纳酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数酶是RNA，也具有催化功能酶的本质酶来源活细胞产生可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用本质蛋白质或RNA作用具有催化作用酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物细胞代谢细胞代谢细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化学反应物质合成细胞代谢是细胞生命活动的基础过氧化氢能量转换细胞呼吸产生代谢废物及时分解过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白，会加速人体衰老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实验材料①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液③质量分数为3.5%的FeCl3溶液量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香、试管夹、大烧杯、石棉网、温度计等等含有大量过氧化氢酶实验目的通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。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实验原理2H2O22H2O+O2判断H2O2的分解快慢依据②点燃的卫生香的复燃情况①气泡冒出情况O2产生量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实验设计组别1234过氧化氢H2O2浓度3%3%3%3%H2O2剂量2mL2mL2mL2mL反应条件常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴结果产生气泡卫生香燃烧情况不明显没有少量没有较多变亮大量复燃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号和2号1号和3号1号和4号3号和4号加热Fe3+酶促使化学反应的速率发生改变，称为催化。酶和Fe3+都能起到催化作用，都是催化剂。3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高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实验结论酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化剂的催化效率。哪支试管最终产生的氧气最多？一样多酶与无机催化剂均能够使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。但是只改变反应速率，不改变反应平衡点。实验理论对照实验单一变量原则对照原则重复原则变量实验过程中变化的因素自变量实验过程中人为控制的，对实验对象进行处理的因素因变量因自变量改变而变化的变量无关变量实验中除因变量外，对因变量造成影响的因素对照组实验组酶在细胞代谢中的作用酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化剂的催化效率。为什么酶和无机催化剂可以提高速度？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加热

Fe3+酶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。酶在细胞代谢中的作用无催化剂时化学反应所需的活化能无机催化剂催化时化学反应所需的活化能无机催化剂降低的活化能酶催化时化学反应所需的活化能酶降低的活化能酶提高速率降低活化能酶在细胞代谢中的作用酶在催化前后，自身的质量不变总结酶的来源酶的作用酶的本质合成场所合成原料发挥作用场所作用原理氨基酸或核糖核苷酸活细胞产生催化，提高反应速率绝大多数是蛋白质，少数是RNA蛋白质---核糖体RNA---细胞核细胞内或细胞外（生物体外）降低反应所需活化能酶在催化前后，自身的质量不变课堂检测由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性。酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。酶提供了反应过程所必需的活化能。酶都会与双缩脲试剂发生紫色反应。课堂检测1.酶具有极强的催化功能，其原因是()A.增加了反应物之间的接触面积

B.降低了化学反应的活化能C.提高了反应物分子的活化能

D.提供了化学反应的活化能课堂检测2.研究人员发现了一种促进脂肪生成的酶，该酶是一种特殊的蛋白质，这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关叙述不正确的是()A.该酶与脂肪的共有元素有C、H、OB.在适宜条件下，蛋白酶可以将该酶水解C.双缩脲试剂与该酶反应呈紫色D.理论上可以通过促进该酶的功能来治疗肥胖症课堂检测3.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是()A.能为反应物提供能量 B.催化化学反应更高效C.能在温和条件下催化化学反应 D.能降低化学反应的活化能课堂检测4.如图中的新鲜土豆片与H2O2溶液接触后，产生的现象及推测错误的是()A.若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B.若增加新鲜土豆片的数量，则量筒中产生气体的速率加快C.一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D.为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量课堂检测5.关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是()A.实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少B.实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度会比常温下快D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况课堂检测某研究小组欲探究影响过氧化氢分解的因素，做了如下两个实验。相应的实验结果如图所示（实验1、实验2均在适宜条件下进行），请分析回答：（1）实验1、2中的自变量分别为____________________。（2）实验2结果反映，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是_______________。（3）实验1中过氧化氢酶和Fe3+的作用原理是_______________。酶的特性酶的催化效率远高于无机催化剂的催化效率酶的催化效率是无机催化剂的107~1013

倍酶具有高效性保证了细胞内化学反应的顺利。保证了细胞内能量供应的稳定。机体内只有一种酶吗？酶的特性淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验材料质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液；质量分数分别为3%的可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液斐林试剂实验原理斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，遇到还原糖会出现砖红色沉淀。酶的特性淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验过程步骤试管1试管2实验步骤淀粉溶液2ml蔗糖溶液2ml淀粉酶2ml2ml斐林试剂2ml2ml反应条件水浴加热砖红色沉淀蓝色酶的特性实验结论淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解。淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用酶具有专一性脲酶——只能催化尿素分解过氧化氢酶——只能催化过氧化氢分解二肽酶——可以催化所有的二肽分解酶的特性酶相同，底物不同淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用底物相同，酶不同酶具有专一性酶的特性酶具有高效性酶具有专一性两个特性在任何条件下都可以发挥吗？高温硫酸零下100度零下100度清水环境条件会影响酶活性酶的特性环境条件会影响酶活性温度pH怎么探究环境对酶活性的影响？实验试剂质量分数为2%的淀粉酶溶液质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）质量分数为3%的可溶性淀粉溶液体积分数为3%的过氧化氢溶液物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液热水、蒸馏水、冰块碘液、斐林试剂酶的特性探究温度对酶活性的影响实验试剂质量分数为2%的淀粉酶溶液质量分数为3%的可溶性淀粉溶液热水、蒸馏水、冰块碘液实验原理碘液遇到淀粉会变蓝酶的特性探究温度对酶活性的影响实验过程试管编号试管1试管1′试管2试管2′试管3试管3′实验步骤一2mL淀粉酶2mL淀粉溶液2mL淀粉酶2mL淀粉溶液2mL淀粉酶2mL淀粉溶液二0℃冰水中水浴5min60℃温水中水浴5min100℃热水中水浴5min三将1与1′试管内的液体混合后在0℃冰水内放置10min将2与2′试管内的液体混合后在60℃温水内放置10min将3与3′试管的液体混合后在100℃热水放置10min四取出试管各加入两滴碘液，振荡实验现象呈浅蓝色无蓝色出现呈深蓝色酶和底物先分别在对应温度下保温后再混合酶的特性探究温度对酶活性的影响实验结论酶的催化作用需要适宜的温度，温度过高或过低都会影响酶的活性最适温度B点低温降低酶的活性，但不破坏酶的空间结构，所以酶不会失活。高温破坏酶的空间结构，使酶永久失活。酶的特性探究pH对酶活性的影响实验试剂质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）体积分数为3%的过氧化氢溶液物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液实验原理2H2O22H2O+O2实验过程酶的特性探究pH对酶活性的影响实验步骤一取三支试管，编号1、2、3。

二三支试管都加入1mL肝脏研磨液，振荡三1号试管中加入1mL蒸馏水2号试管中加入等量1mL盐酸溶液3号试管中加入等量1mLNaOH溶液四三支试管都加入2mLH2O2溶液，振荡，反应实验现象

产生大量气泡产生少量气泡产生少量气泡酶的特性探究pH对酶活性的影响实验结论酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性。最适pHE点过酸（如D点）、过碱（如F点）都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。酶的特性酶的催化作用需要适宜的温度酶的催化作用需要适宜的pH酶的作用条件较为温和动物内体酶的最适温度在35℃~40℃；动物体内酶的最适pH大多在6.5~8.0。但有例外，胃蛋白酶的最适pH为1.5。植物体内酶的最适温度在40℃~50℃；植物体内的酶的最适pH大多在4.5~6.5。酶的特性影响酶促反应速率的因素温度pH酶的浓度底物足够的情况下，反应速率随酶浓度的升高而加快。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，反应速率不再变化底物浓度总结课堂检测酶的作用是为化学反应提供能量（）酶是活细胞产生的，只能在活细胞内起作用（

）所有的酶都是在核糖体上合成的（

）酶起催化作用后理解被降解（）无关变量是对实验没有影响的变量（）酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸（

）课堂检测1.有关酶特性的实验设计中,正确的是(

)A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、淀粉酶和碘液探究pH对酶活性的影响C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液探究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响课堂检测2.如图表示人体消化道内两种酶的活性与pH之间的关系。下列叙述错误的是(

)A.pH过高或过低会使酶的空间结构发生变化而失活B.调整pH由9到2的过程中,B曲线代表的酶活性逐渐恢复C.pH为10时,增大反应物浓度,C曲线代表的酶催化反应的速率可能不变D.B曲线和C曲线代表