内容正文:
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
新叶伸向和煦的阳光,
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量,
能量在细胞里流转激荡!
二 酶的特性
酶的基础知识
化学本质
合成场所
原料
作用
作用场所
作用机理
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
核糖体
细胞核(主要)
氨基酸
核糖核苷酸
催化
细胞内、外或生物体外均可
显著降低化学反应的活化能
二、酶的特性
1、高效性
a b c
曲线a、b比较,说明酶具有____________
高效性
每滴溶液中Fe3+的数量是过氧化氢酶的分子数的25万倍。
酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
无机催化剂催化的化学反应的范围比较广,比如酸既能催化蛋白质的水解;也能催化脂肪水解;还能催化淀粉的水解。酶也能催化多种反应吗?
探究.实践
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉
蔗糖
还原糖
还原糖
水解
水解
还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
(1)实验目的
探究淀粉酶是否只能催化特定的化学反应
(2)实验原理
(3)实验步骤
淀粉溶液 蔗糖溶液
实验步骤 一
二
三
实验现象
结论
分别加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入60℃左右的热水中,反应5min
2号试管中加入2mL
蔗糖溶液
加入斐林试剂
振荡
约60℃水浴2min
1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。说明酶具有专一性。
自变量
因变量
无关变量
概念:
每一种酶只能催化一种或一类化学反应
意义:
2、酶具有专一性
反应过程中,酶分子形状会在中间过程发生改变,但反应前后酶分子的性质不发生改变
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行
酶起催化作用需要怎样的条件呢?
(一)探究温度对酶活性的影响
影响酶活性的条件
1.提出问题
2.作出假设
3.实验原理
温度会影响酶的活性吗?
温度会影响酶的活性
温度影响淀粉酶的活性,进而影响淀粉的水解速率。淀粉遇碘变蓝,根据是否出现蓝色及蓝色深浅可以判断酶的活性。
探究温度对淀粉酶活性的影响
4.实验步骤及结果
试管编号 1 2 3 4 5 6
淀粉溶液
淀粉酶溶液
温度处理5min
淀粉酶溶液与淀粉溶液混合,摇匀(保持5min)
滴加碘液 1滴 1滴 1滴 1滴 1滴 1滴
观察实验现象
1、2号试管混合
0℃ 0℃ 60℃ 60℃ 100℃ 100℃
2ml — 2ml — 2ml —
— 2ml — 2ml — 2ml
3、4号试管混合
5、6号试管混合
变蓝
不变蓝
变蓝
结论:
酶发挥催化作用需要适宜的温度条件,温度过高或过低都会影响酶的活性
自变量
无关变量
无关变量
因变量
保证反应从一开始就是预设温度。因酶具有高效性,若酶和底物没有在对应温度混合,一混合就已发生反应,降低了实验的说服力。
该实验的自变量是温度,用斐林试剂检测时需要水浴加热,这样会干扰自变量。
(3)不能用斐林试剂检测的原因?
(4)如何进一步探究淀粉酶的最适温度?
缩小温度梯度(梯度要均匀),重复进行上述实验。
(1)能否用H2O2和H2O2酶(猪肝研磨液)探究温度对酶的影响?
H2O2本身受热易分解,会对实验结果造成干扰。
(2)为什么要先将底物和酶控制到预设温度,再混合反应?
(5)本实验的无关变量包括哪些?应如何控制?
溶液体积、处理时间、pH等,应该保证相同且适宜
低温时,酶的活性很低,但酶的空间结构稳定,不会失活,在适宜的温度下酶的活性又可升高
酶制剂常在低温条件下保存。-20℃~-80℃
(2)温度过高,空间结构破坏,永久失活
3、酶的作用条件较温和
(1)温度
在一定温度范围内,随温度的升高,酶的催化作用增强,超过最适温度,酶的催化作用逐渐减弱。最适温度时:酶活性最高。
(1)曲线含义
失活
抑制
(二)探究PH对酶活性的影响
影响酶活性的条件
1.提出问题
2.作出假设
3.实验原理
PH会影响酶的活性吗?
PH会影响酶的活性
由于pH会影响酶活性,进而影响酶催化过氧化氢分解的速率(氧气的产生速率),故可以通过设置不同PH环境下的过氧化氢酶催化过氧化氢分解的实验,分别检测气泡产生数量和点燃卫生香复燃情况来进行判断。
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
4.实验步骤及结果
实验
步骤 一 取三支试管,编号1、2、3。
二 1号试管中加入 _____________ 。 2号试管中加入等量 __________________。 3号试管中加入等量 ____