第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第一課時(shí)

第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第一課時(shí)第1頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問(wèn)題探討第2頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問(wèn)題探討排除物理性消化2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。3、怎樣才能證明你的推測(cè)？1、為什么將肉塊放入金屬籠內(nèi)？收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，體外是否能將肉分解?；瘜W(xué)性消化是指消化腺分泌的消化液對(duì)食物進(jìn)行化學(xué)分解而言物理性消化又稱(chēng)機(jī)械性消化，是指食物經(jīng)過(guò)口腔的咀嚼，牙齒的磨碎，舌的攪拌、吞咽，胃腸肌肉的活動(dòng)，將大塊的食物變成碎小的。第3頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、細(xì)胞代謝細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱(chēng)。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用有什么方法可以提高化學(xué)反應(yīng)的速率？加溫、加壓、催化劑細(xì)胞代謝如何在溫和的條件下高效進(jìn)行？依靠細(xì)胞內(nèi)的生物催化劑——酶（細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)）第4頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、酶在細(xì)胞代謝中的作用一、酶在細(xì)胞代謝中的作用比較H2O2在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)2H2O2→2H2O+O2（1）反應(yīng)物：（2）條件：（3）反應(yīng)原理：（4）結(jié)果觀察：H2O2加熱；FeCl3溶液；新鮮肝臟研磨液（酶）氣泡產(chǎn)生快慢、多少；點(diǎn)燃的衛(wèi)生香復(fù)燃情況第5頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月比較H2O2在不同條件下的分解試管號(hào)3%H2O2

點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)實(shí)驗(yàn)處理H2O2分解速度(氣泡多少)1234不復(fù)燃很少不復(fù)燃較多發(fā)亮大量燃燒猛烈2ml2ml2ml2ml90度水浴加熱滴加3%FeCl32滴滴加20%的肝臟研磨液2滴常溫不明顯控制變量觀察現(xiàn)象檢驗(yàn)方法第6頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月問(wèn)題質(zhì)疑：？1、與1號(hào)試管相比，為什么2號(hào)試管加熱后過(guò)氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使過(guò)氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱(chēng)為活化能第7頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需的能量稱(chēng)為活化能。H2O2(常態(tài))H2O2(活躍狀態(tài))能量加熱活化能加熱為什么能加快化學(xué)反應(yīng)？一、酶在細(xì)胞代謝中的作用第8頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月帶火星衛(wèi)生香實(shí)驗(yàn)后思考：1、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？2、3號(hào)與4號(hào)相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明兩種催化劑的催化效率有何不同？FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。第9頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能

FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解，原因與2號(hào)試管的相同嗎？第10頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月與無(wú)機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液

過(guò)氧化氫酶Fe3+所含酶相對(duì)數(shù)量：1Fe3+的相對(duì)數(shù)量：25萬(wàn)3號(hào)試管加FeCl3溶液4號(hào)管加新鮮肝臟研磨液氣泡：較多氣泡：大量衛(wèi)生香：不猛烈衛(wèi)生香：猛烈酶具有高效性第11頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第12頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、現(xiàn)象解釋?zhuān)旱?3頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、酶在細(xì)胞代謝中的作用反應(yīng)所需活化能酶降低的活化能第14頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自變量：因變量：實(shí)驗(yàn)中人為控制改變的量的變量。隨自變量而變化的變量無(wú)關(guān)變量：對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則一、單一變量原則：二、對(duì)照原則：對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。第15頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月步驟試管編號(hào)說(shuō)明1234一二

觀察結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量變量

H2O2濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生帶火星的木條對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：第16頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月自變量：因變量：FeCl3溶液；肝臟研磨液H2O2分解速率無(wú)關(guān)變量：對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：反應(yīng)物的濃度、劑量；實(shí)驗(yàn)室的溫度等變量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1號(hào)2、3、4號(hào)一、單一變量原則：二、對(duì)照原則：第17頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、酶的本質(zhì)資料分析發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納爭(zhēng)論其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)

死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA第18頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)：關(guān)于酶本質(zhì)的探索⑴巴斯德以前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。⑵巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的物質(zhì)在起作用。⑶李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能起作用。⑷比希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞裂解后繼續(xù)起催化作用。就像在活酵母細(xì)胞中一樣。⑸薩姆納：提取脲酶并確定其為蛋白質(zhì)。⑹奧特曼：少數(shù)RNA也是酶。⑺目前已有發(fā)現(xiàn)DNA具有催化活性的報(bào)道。第19頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定義：酶是

產(chǎn)生的具有

的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是

，少量的酶是

。作用部位：酶產(chǎn)生的部位：酶的作用：酶的化學(xué)本質(zhì)：二、酶的本質(zhì)什么是酶？活細(xì)胞中催化作用蛋白質(zhì)或RNA可在細(xì)胞內(nèi)起作用，也可在細(xì)胞外起作用活細(xì)胞催化作用蛋白質(zhì)RNA在反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)不發(fā)生改變第20頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、酶的特性回顧：H2O2在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)底物+無(wú)機(jī)催化劑（FeCl3溶液）底物+生物催化劑（酶）檢測(cè)

底物分解速率（產(chǎn)物形成速率）

底物分解速率（產(chǎn)物形成速率）檢測(cè)變量分析自變量：催化劑的種類(lèi)因變量：底物分解速率第21頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月科學(xué)家得出的大量數(shù)據(jù)表明，酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍三、酶的特性1、酶的催化具有高效性酶高效性意義：保證細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行，使能量供應(yīng)穩(wěn)定。第22頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)機(jī)催化劑酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。目前已發(fā)現(xiàn)酶有4000多種，它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)如蛋白酶能催化蛋白質(zhì)水解，不能催化脂肪水解資料：三、酶的特性思考：酶的催化有何特點(diǎn)？如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)你的推測(cè)？第23頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、酶的特性淀粉+淀粉酶檢測(cè)淀粉被分解蔗糖

+淀粉酶檢測(cè)蔗糖不被分解如果給你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其它必須的材料用具，如何證明酶具有專(zhuān)一性？第24頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月122ml淀粉溶液

2ml蔗糖溶液1ml淀粉酶溶液1ml淀粉酶溶液+++

斐林試劑（水浴約60°）+

等量斐林試劑（水浴約60°）磚紅色沉淀無(wú)磚紅色沉淀三、酶的特性如果給你淀粉酶、淀粉、蔗糖、蔗糖酶以及其它必須的材料用具，如何證明酶具有專(zhuān)一性嗎？能不能用碘液檢測(cè)？第25頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、酶具有專(zhuān)一性三、酶的特性一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)某類(lèi)酶反應(yīng)底物反應(yīng)產(chǎn)物酶專(zhuān)一性意義：細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行第26頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月酶發(fā)揮作用是否在任何條件下都能進(jìn)行？感冒發(fā)燒時(shí)為什么不想吃飯？

假設(shè)：溫度可以影響酶的活性如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)酶活性有無(wú)影響？三、酶的特性思考

探究溫度與酶活性的關(guān)系

試劑：（質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%）可溶性淀粉溶液；新配置的唾液淀粉酶溶液；（能用過(guò)氧化氫做這個(gè)實(shí)驗(yàn)嗎）

實(shí)驗(yàn)自變量：

因變量：設(shè)計(jì)幾組？溫度如何設(shè)置？高溫、常溫、低溫酶活性第27頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月序號(hào)項(xiàng)目試管1試管2試管31234（振蕩搖勻保持各自的溫度5min）注入可溶性淀粉液每支試管各2ml37℃左右的溫水中沸水中冰塊中注入淀粉酶溶液每支試管各1ml加入碘液每支試管各加1滴探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響置于不同溫度下（保溫5min）第28頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、檢驗(yàn)淀粉是不是被分解時(shí)，可否用斐林試劑？2、設(shè)置好溫度的淀粉溶液，加入淀粉酶溶液時(shí)會(huì)引起試管的溫度變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。如何改進(jìn)？不能，此實(shí)驗(yàn)的自變量是不同溫度，使用斐林試劑時(shí)，需要50~65℃水浴加熱，對(duì)自變量的設(shè)置有影響，引起誤差。拓展思考將每組淀粉溶液和淀粉酶分別在相應(yīng)溫度下保存相同時(shí)間，確保溫度一致，再混合。3、如何進(jìn)一步確定酶催化作用的最適溫度？第29頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)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’維持5min第30頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月00C100C1000C00C100C1000C維持5min向混合液中加入1滴碘液觀察顏色變化情況第31頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：溫度會(huì)影響酶活性，酶活性有一定的最適溫度范圍。ACB三、酶的特性30~50℃中的試管中溶液幾乎不變藍(lán)，其他試管中溶液均不同程度變藍(lán)。第32頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月序號(hào)項(xiàng)目試管1試管2試管31234

探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響注入肝臟研磨液注入蒸餾水每支試管各2ml每支試管各1ml用帶火星的衛(wèi)生香進(jìn)行檢驗(yàn)1ml注入5%NaOH溶液注入5%鹽酸溶液1ml1ml不同pH的處理注入過(guò)氧化氫溶液第33頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物：35°~40°植物：40°~50°植物：pH4.5~

6.5動(dòng)物：pH6.5~

8.0三、酶的特性3、酶的作用條件較溫和胃蛋白酶：1.5~2.2胰蛋白酶:8~10第34頁(yè)，課件共38頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？

不同。過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的(空間)結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫時(shí)酶空間結(jié)構(gòu)依然穩(wěn)定，但酶活性被抑制，在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。三、酶的特性第35頁(yè)，課件共38頁(yè)，