生物：5.1《降低化学反应活化能的酶》课件(新人教版必修1)

酶为生活添姿彩第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶问题探讨：1.这个实验要解决什么问题？讨论：斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用2.是什么物质使肉块消失了？鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化。胃内的化学物质将肉块分解了。一些化学反应的条件MnO2浓H2SO4CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O2KClO32KCl+3O2乙醇醋酸乙酸乙酯一般化学反应的条件：FeBr2BrHBr水浴在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做。催化剂（1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡细胞内外的环境：1.常温2.常压3.水溶液环境4.pH接近中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂————酶很温和一酶的作用和本质细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。细胞代谢离不开降低化学反应活化能的酶。1、酶在细胞代谢中的作用分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活化能:实验:比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率方法步骤:1.取4支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2.将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与2号试管作比较。3.向3号试管内滴入2滴氯化铁溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。4.将点燃但无火焰的卫生香分别放入3、4号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。4343讨论:提示1.2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。提示2.不能。提示3.说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。提示4.4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。细胞内每时每刻都在进行成百上千的化学反应,需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。条件活化能/kJ٠mol没有催化剂催化75用胶态铂催化54用过氧化氢酶催化29在20度测得的过氧化氢分解的活化能2、酶的本质资料分析巴斯德和李比希观点的比较1822——1895（法国）微生物学家通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精1803——1873（德国）化学家通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应结论:在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用结论：1.巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。2.李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。3.人物巴斯德李比希合理性认为发酵与活细胞有关引起发酵的是细胞中的某些物质局限性发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用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的实验说明，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。酵母细胞研磨加水搅拌加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖过程：现象：冒出气泡请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验1836年法国科学家施旺提取胃液实验1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验，并证明脲酶是蛋白质20世纪80年代美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有催化功能关于酶本质的探究小结酶的化学成分酶的来源酶的功能酶是一类生物催化剂活细胞产生的具有生物催化作用的是有机物。大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。2、酶的本质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？二酶的特性说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率1.酶具有高效性酶具有高效性事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的倍。107～1013上述实验说明了：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行能量供应的稳定。是细胞内的化学反应能在常温、常压、中性水溶液环境中进行的关键因素。酶具有高效性的意义：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用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。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？你有怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？2.酶具有专一性淀粉溶液蔗糖溶液实验步骤一二三实验现象结论加入淀粉酶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约60℃水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液白色无变化棕色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每一种酶只能催化化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的是分不开的。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。酶具有专一性（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组成的二肽。）酶活性：酶对化学反应的催化效率。从上面进行的实验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活性？3.酶的作用条件比较温和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淀粉溶液蓝色保持0℃冰水中反应约5min加热至100℃，反应约5min加热至60℃，反应约5min各加入两滴碘液振荡无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响在最适温度的两侧，反应速率都比较较高的温度容易使酶的遭到破坏而失去较低的温度则了酶的活性每种酶都有自己的低活性最适温度空间结构抑制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2ml水试管各加入1mL淀粉酶溶液砖红色沉淀加入2ml淀粉溶液，并在60度下水浴3支试管分别加入2ml斐林试剂，边加入边振荡，沸水浴1min，观察颜色变化只有在适合的pH下酶的催化效率最好无明显变化无明显变化探究pH对淀粉酶活性的影响加入2mlHCl加入2mlNaOH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性可以恢复。酶的作用条件温和酶的特性：具有高效性具有专一性作用条件较温和★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量一定2、pH1.同一个体内的各类活细胞所含有的酶（）A、种类有差异，数量相同B、种类有差异，数量不同C、种类无差异，数量相同D、种类无差异，数量不同B2.细胞内合成酶的主要的场所是（）A.细胞质B.线粒体C.核糖体D.内质网C课堂练习:3.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（）A.所吃食物不能消化B.胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口4.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（）A.pH不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.小肠中没有蛋白质可被消化CA5.能够使唾液淀粉酶水解的是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.肽酶6.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（）A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力CD7.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍？（2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？（3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料？（）A.化纤B.纯毛C.纯棉D.真丝（4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中还可以加入什么酶？BD脂肪酶