5.1.1 酶的作用机理课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修一

酶的作用机理     50MPa, 500℃ 铁触媒 常温，常压 E物质？ 自然界的“奇迹” “玩儿坏了的”铁丝 铁丝断裂的过程中涉及几种状态？ 完成整个过程的限速步骤在哪里？ 如果存在一种“铁丝E”能显著减少“加热/用劲儿”的需求，那么这种物质是如何发挥神奇作用的？ “玩儿坏了的”铁丝 加热 or 用劲儿 “玩儿坏了的”铁丝 猜想二 铁丝 “过渡态” 产物+铁丝E 猜想一 铁丝E “E物质”的秘密 结论：生物化学反应需要经过一个能量很高的“过渡态”阶段，如果设法稳定这一物质阶段，降低活化能，便可更容易地发生反应。 常规反应 “省力”反应 反应物 的能量 产物 的能量 反应的进程 反应所 需能量 反应所 需能量 反应前后物质 能量差值不变 能量水平 “过渡态”的能量 酶   酶是降低反应活化能的催化剂 1 2 3 4 （1）第1组实验的目的是什么？ 酶是降低反应活化能的催化剂 （2）第2组实验现象有何变化？加热有何作用？ 酶是降低反应活化能的催化剂 （3）第3组实验现象有何变化？FeCl3有何作用？ 酶是降低反应活化能的催化剂 （4）第4组实验现象有何变化？肝脏研磨液有何作用？ 酶是降低反应活化能的催化剂 酶是降低反应活化能的催化剂 结论：与无机催化剂相比，酶通过结合反应物以及“过渡态”，增加了反应有效浓度因此催化具有高效性 酶作用时的“门当户对” 过氧化氢 淀粉酶 5 淀粉 肝脏研磨液 淀粉 淀粉酶 碘液 6 7 淀粉 蒸馏水 8 实验编号 5 6 7 8 反应物/2mL 过氧化氢 淀粉 淀粉 淀粉 试剂/1mL 淀粉酶 肝脏研磨液 淀粉酶 蒸馏水 反应2min 鉴定试剂/2滴 － 碘液 现象 无明显现象 变蓝 变蓝 不变蓝 实验编号 5 6 7 8 滤纸片 淀粉酶 淀粉酶 肝脏研磨液 肝脏研磨液 反应物溶液 3%过氧化氢 淀粉溶液 3%过氧化氢 淀粉溶液 震荡混匀，反应5min 鉴定试剂 － 碘液（1滴） － 碘液（1滴） 现象 产生大量气体 深蓝色 浅蓝色 无明显现象 酶作用时的“门当户对” 1．推杆下端贴上浸有酶溶液的滤纸片1张 2．吸取5mL反应物，注入反应管 加样管 反应管 酶作用时的“门当户对” 结论：酶与反应物及“过渡态”的空间契合决定其催化作用具有专一性 脯氨酸类似物 脯氨酸“过渡态”类似物 酶作用时的“门当户对” 思考：哪种类似物抑制剂的效果更强？ 早在1946年，化学家Pauling就提出酶能够稳定底物形成的“过渡态”从而完成催化作用。可是这如何证明呢？1960年代，人们掌握的两种物质之间的特异性作用原理为解决这一问题带来了曙光。已知将某物质A注射到小鼠体内，在小鼠体内能够提取与物质A特异性结合的蛋白质A〇。这是因为物质A被小鼠的免疫细胞“学习”从而产生针对它的蛋白质A〇。1986年，Pollack和他的研究小组在研究羧酸酯酶（将羧酸酯分解）时，利用物质甲作为抗原注射到小鼠体内，并分离出免疫细胞，并分离提纯出它分泌的各种蛋白质，他们惊喜地发现，从蛋白质产物中发现了一种能够催化羧酸酯分解的物质甲〇，从而将40年前的Pauling假说予以证实。 应用：“抗体酶”的故事 应用：“抗体酶”的故事 两种物质特异性结合的原理 阅读故事，思考讨论以下问题： （1）物质甲〇是一种具有催化能力的________，它的化学本质是________。 （2）题目中物质结合的特异性是指________，这依赖于它们的________。 （3）根据题意，Pollack实验中所使用的“物质甲”是________，说明酶的作用机理是通过结合________，从而证实了Pauling的假说。 （4）你能够利用以上思路提出同一个治疗可卡因成瘾患者的新途径吗？ 应用：“抗体酶”的故事 应用：“抗体酶”的故事 应用：“抗体酶”的故事 总结：请用一句话、一张图或一幅画来描绘酶发挥作用的机理，以及过程中体现出的特性。 总结与反思 行为评价标准 水平 我能通过绘画概念图、简笔画等方式呈现出酶发挥催化作用过程中稳定“过渡态”从而降低活化能的机理，并加以语言描述概括出酶催化的高效性和专一性。 水平四 我能通过文字、语言描述出酶通过稳定反应“过渡态”降低活化能，并通过实例说明酶催化的高效性和专一性。 水平三 我能通过文字、语言说出酶通过降低反应活化能从而实现催化作用，并独立完成实验证实酶具有高效性和专一性。 水平二 我能通过学习体验概括出酶是生物化学反应的催化剂，并通过参与实验认同酶具有高效性和专一性。 水平一 总结与反思 请在学案评价处进行自我评分： $$