《酶的作用和本质》教学课件.

1/9/2020第5章细胞的能量供应和利用1/9/2020酶为生活添姿彩1/9/20201.知道细胞代谢的概念。2.说明酶在细胞代谢中的作用,酶的本质。3.知道酶降低化学反应活化能的原理。4.进行有关的实验和探究时，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。学习目标:第1节降低化学反应活化能的酶1/9/2020自主学习探究提纲1.思考P78“问题探讨”讨论题1.2.32.理解细胞代谢的概念3.分析实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，思考讨论题1.2.3.44.实验中什么是变量（自变量、因变量、无关变量）？什么事对照试验、什么是对照组和实验组？实验中必须遵守哪些原则？5.理解酶的作用原理6.资料分析：“关于酶本质的探索”1/9/20201、这个实验要解决什么问题？为何要将肉放在金属笼子里？2、是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃中是否只有物理消化，无化学消化。胃内的化学物质收集胃内的化学物质，体外是否能将肉分解。胃内起消化作用的物质主要是什么？一、酶的作用和本质1.细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢是生命活动的基础。2.酶在代谢中的作用（分析实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，并理解控制变量的方法）合成代谢（同化作用）分解代谢（异化作用）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加热滴加FeCl3溶液步骤试管编号说明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8滴大量复燃变量无关变量步骤试管编号说明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无关变量控制变量：1.自变量只能是一种（单一变量原则）例：比较过氧化氢在不同条件下的分解速率“不同条件”为自变量“分解速率”为因变量其他影响因变量的因素为“无关变量”2.无关变量必须统一3.遵守“对照原则”（实验组和对照组）1/9/2020一般化学反应的条件（1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂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。催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡催化剂比较催化剂与酶的异同点1/9/2020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1/9/2020酶的作用细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。酶的作用：降低化学反应活化能的酶。活化能：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。酶和一般催化剂的作用就是降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快。归纳：各条件使反应加快的实质•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1/9/2020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1/9/2020思考：1.从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？2.从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？3.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？4.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？5.请给酶下一个较完整的定义。阅读关于酶本质的探究1/9/2020酶的本质什么是酶？酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数RNA也具有催化功能。酶的催化功能与无机催化剂有什么不同？一、酶具有高效性3443少量肝脏研磨液说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？酶的具有高效性事实上，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酶具有高效性的意义：上述实验说明了：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？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。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。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？酶活性：酶对化学反应的催化效率。1/9/2020实验设计1、在不同的温度下，同一种酶的活性是否会受到影响？2、在不同的pH下，同一种酶其活性是否会改变？请设计相关的实验，验证你们的假设酶有哪些特性？哪些因素会影响酶的活性？酶对化学反应的催化效率为酶的活性。1/9/2020科学探究步骤提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（温度/pH会影响酶的活性吗？）（温度/pH会影响酶的活性）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件1/9/20203%可溶性淀粉溶液、3%的过氧化氢溶液2％的淀粉酶溶液、新鲜的20%的肝脏研磨液沸水、60℃水、冰水5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、碘液、斐林试剂提供的材料1/9/2020温度对酶活性的影响摇匀混合，放置各自温度反应5min结论：淀粉酶在60℃中活性最强1号2号3号4号5号6号3%可溶性淀粉2ml2ml2ml2%淀粉酶1ml1ml1ml温度冰水60℃水浴沸水浴冰水60℃水浴沸水浴放置2分钟混匀4号倒入1号；5号倒入2号；6号倒入3号碘液在各混合试管中滴加碘液1滴颜色变蓝变蓝不变蓝1/9/2020PH对酶活性的影响123H2O2酶1ml1ml1mlpH3％H2O2气泡产生量结论蒸馏水1mL5%NaOH1mL5%HCL1mL5ml5ml5mlH2O2酶在中性条件中活性最强自变量因变量大量不明显不明显1/9/2020通过探究温度、pH对酶活性影响的实验结果由此可看出酶的作用条件有什么特点？作用条件温和温度过高、过低；pH过酸、过碱都会影响酶的活性1/9/2020酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。0最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图一般地，动物体内的酶最适温度在35－40℃之间；植物:40－50℃之间细菌和真菌最适温度差别较大，有的达70℃。温度对酶活性的影响T过高酶失活T过低只是使酶活性降低1/9/2020υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图一般地，动物体内的酶最适pH在6.5－8.0之间；但是胃蛋白酶的最适pH为1.5;植物体内的酶最适pH在4.5－6.5之间；PH对酶活性的影响酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH。PH过高、过低酶失活1/9/20201/9/2020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；低温虽然使酶活性明显下降，但能使酶的空间结构保持稳定，在适宜温度下其活性可以恢复。酶适于在0－4℃保存。1/9/2020酶在细胞代谢中的作用酶的本质酶的特性活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数RNA也具有催化功能。降低化学反应的活化能作用条件温和高效性专一性1/9/2020酶的应用1/9/20201.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:1/9/20203.催化脂肪酶水解的酶是（）A.肽酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.淀粉酶4.图中是一种酶促反应P+QR,曲线E表示在没有酶时此反应的过程。在t1时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的曲线是()Bt1AEBCDC时间[R][P]×[Q]1/9/20205、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1/9/20207.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时A.消化道内食物尚未消化B.发烧使胃肠蠕动减弱C.体内的食物残渣排出受阻D.高温使酶的活性减弱6.下列有关酶的叙述错误的是A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸B.少数酶是RNAC.每种酶都具有高效性，专一性D.酶都具有消化功能1/9/20208、能水解脂肪酶的酶是A、淀粉酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、麦芽糖酶9、将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放在37℃的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是A、不断降低B、先升后降C、先降后升D、没有变化10.酶的基本组成单位是（）A.氨基酸B.核苷酸C.氨基酸或核苷酸D.甘油和脂肪酸11.下列有关酶的正确叙述是（）A.活细胞产生的，只在细胞内起作用B.酶和激素的作用相同C.酶的产生受遗传物质控制D.在催化过程中不断被消耗练习cc12.酶具有极强的催化功能，其原因是()A.降低了化学反应的活化能B.增加了反应物之间的接触面积C.提高了反应物分子的活化能D.酶提供使反应开始所必需的活化能A13、将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内，调整pH至2.0，保存在37℃的水浴锅内。过一段时间后，容器内剩余的物质是（）A淀粉、胃蛋白酶、多肽、水B唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水C唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水D唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水A14.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15.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CA16.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