5.1降低化学反应活化能的酶课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

动物细胞的亚显微结构动画 为什么这些结构在运动? 谁给它们的能量？给的能量将去向何方？ 第5章第一节 细胞的能量供应和利用—— 酶 C COOH H N R1 R2 O H H C NH2 C OH H + → R1 C NH2 C H O COOH C H N R2 H 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 光能 叶绿体 C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 6 CO2+ 12 H2O + 能量 酶 酶 酶 叶绿体： 线粒体： 核糖体： 细胞代谢 课本P76 细胞进行的一系列化学反应的总称 酶促反应：由酶参与的化学反应称为酶促反应 概念 底物：有酶参与发生反应的反应分子称为底物 产物：有酶参与发生反应的生成分子称为产物 酶的本质 阅读课本P79,完成关于酶本质的探索图解，记录在任务清单上 任务清单 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 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 酶的本质 ：大部分是蛋白质，少数是RNA 课本P79 ※实验原理：2H2O2 2H2O + O2 高温/Fe3+/H2O2酶 实验：比较H2O2 在不同条件下的分解速率 ? 酶的作用 观察指标 课本P77 单位时间内气泡产生的数量 带火星木条的复燃情况 MnO2 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 剂量 二 剂量 结果 气泡产生 卫生香燃烧 结论 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 新鲜肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 反应条件 比较H2O2在不同条件下的分解速率 对照组 实验组 不明显 少量 较多 大量 步骤 试管编号 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 剂量 二 剂量 结果 气泡产生 卫生香燃烧 结论 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 新鲜肝脏研磨液 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；酶具有催化作用 反应条件 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 等量性原则 等量性原则 单一变量原则 变量 比较H2O2在不同条件下的分解速率 课本P78 对照实验 空白对照 (1) 与1号试管相比，2号试管相比较，说明什么？ (2) 1号试管与3号相比较，说明什么？ (4) 1号试管与4号相比较，说明什么？ (4) 3号和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？说明什么？ 加热能促进H2O2的分解 FeCl3中的Fe3+能加快H2O2分解的速率，是无机催化剂 H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多 比较H2O2在不同条件下的分解速率 新鲜肝脏中的H2O2酶分解H2O2速率显著快，是有机催化剂 任务清单 条件 活化能/kJ·mol-1 用过氧化氢酶催化 29 用Fe3+催化 43 没有催化剂催化 75 活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 酶催化的作用机理 底物 产物 a b c 如图a、b、c 中，代表正常条件下分子活化能的是 ，代表酶促反应所需活化能的是 ；代表酶所降低的活化能的是 。 C b a 酶的催化机理是降低活化能 ※ 任务清单 时间 未加酶 加入酶 加入无机催化剂 平衡点 酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，反应前后没有发生任何质量的变化。 酶催化的作用机理 酶的概念 一般催化水解什么，就命名什么酶 课本P85 溶菌酶 果胶酶 “酶”好生活 酶的作用 酶的本质 学习设计实验 酶是一种生物催化剂，能显著降低化学反应活化能 绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA 确定自变量，控制无关变量，找准因变量的观察指标 以及实验设计的规范 课堂小结 1.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是（ ） A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶 B 2.在植物细胞工程中常常需要去掉细胞壁。在不损伤植物细胞内部结构的情况下，下列哪种物质可用于去除细胞壁？（ ） A.蛋白酶 B.纤维素酶 C.盐酸 D.淀粉酶 B 习题巩固 第5章第一节 细胞的能量供应和利用—— 酶 1.高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107—1013倍 2. 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应 3.酶的作用条件较温和 酶的特性 酶 相应底物 酶 相应底物 一般催化水解什么底物，就命名什么酶 实验一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 实验材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂，热水 课本P81 变量类型 自变量： 因变量： 底物种类（蔗糖、淀粉溶液） 淀粉或者蔗糖能分解形成还原糖，可以用斐林试剂检验 酶种类（蔗糖酶、淀粉酶） 实验原理： 1、淀粉和蔗糖都是非还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀 2、淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖，但不能催化蔗糖水解 实验一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 酶的催化具有专一性 思考：在上述实验中，检测试剂斐林试剂可否换做碘液 不能，因为碘液只是检测淀粉的存在，碘液与蔗糖不发生反应，无法检测蔗糖是否被酶水解了 任务清单 +碘液 淀粉酶 淀粉 蔗糖 +斐林试剂 砖红色出现 仍是原色 酶的作用条件温和 雕牌加酶洗衣粉洗衣小绝招： ①洗前浸泡三十分钟，效果更佳 ②若衣服太脏，可适当增加用量 ③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃ 课本P82 实验原理 1、碘遇淀粉变蓝 2、淀粉酶能催化水解淀粉，使其变成葡萄糖 3、不同温度下溶液颜色变化 任务清单 不能，因为H2O2的分解受温度的影响 实验二：用淀粉酶探究温度对酶活性的影响 编号 1 1’ 2 2’ 3 3’ 实验步骤 一 二 三 四 五 实验现象 结论 蓝色 0℃冰水中水浴5min 100℃沸水中水浴5min 60℃温水中水浴5min 无明显现象 温度过高和过低都会影响酶的活性。 蓝色 2mL淀粉溶液 2mL淀粉溶液 2mL淀粉溶液 2mL淀粉酶溶液 2mL淀粉酶溶液 2mL淀粉酶溶液 1和1’试管混合摇匀 3和3’试管混合摇匀 2和2’试管混合摇匀 0℃冰水中水浴5min 60℃温水中水浴5min 100℃沸水中水浴5min 取出试管，分别加2滴碘液，摇匀，观察现象 能否用斐林试剂进行鉴定？ 任务清单 实验二：用淀粉酶探究温度对酶活性的影响 不能，因为斐林试剂使用需要水浴加热，会影响实验自变量 注意：实验步骤顺序！ 60。C 酶促反应速率 在适宜温度条件下，酶活性最高；高温容易使酶的_________遭到破坏，蛋白质变性，而失去_____。低温空间结构不变，没有失活，酶活性被抑制，温度上升时，酶恢复活性，是最佳储存温度。 每种酶都有自己的 活性 最适温度 空间结构 动物： 35---40摄氏度 植物： 40--50摄氏度 细菌、真菌：差别较大 温度影响酶活性 60。C 梯度法 口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？ 提示：唾液的PH为6.2—7.4,(偏中性) 胃液的PH为0.9—1.5(酸性) PH（酸碱度）影响酶活性 能选择淀粉作为实验底物吗？ 实验原理 PH 做笔记：不能，因为淀粉在酸性条件下会被水解 不能，因为斐林试剂需加热使用，对实验结果造成影响 课本P83 任务清单 实验三：用H2O2酶探究PH对酶活性的影响 1、H2O2酶催化H2O2生成氧气 2、观察不同PH下单位时间内气泡数量的多少和带火星小木条的复燃情况 1号试管 实验 步骤 一 二 三 四 实验现象 结论 2号试管 3号试管 加入过氧化氢酶2滴 试管各加入2mL对应pH的过氧化氢溶液，振荡2—3min 无明显变化 pH＝7 pH=12 pH＝2 将带火星的小木条分别放入试管中 在适宜的pH下酶的催化效率好 复燃 无明显变化 注意：步骤一和三不能对调 实验三：用H2O2酶探究PH对酶活性的影响 pH 酶促反应速率 在过酸过碱的条件下，都会使酶的__________遭到破坏,蛋白质变性，酶失去_____。 在适宜pH条件下，酶的活性 最高 空间结构 活性 动物体里的酶最适PH大多在6.5—8.0 （胃蛋白酶为1.5，胰蛋白酶为8—9） 植物体里的酶最适PH大多在4.5—6.5之间 PH影响酶活性 最适PH值 任务清单 梯度法 1.温度 3.酶的浓度 4.底物浓度 酶促反应速率 酶的浓度 酶促反应速率 底物浓度 酶数量和酶活性 2.pH 底物充足 构建影响酶促反应的因素的模型 酶促反应速率 pH 酶促反应速率 巧记： 上升一截与X轴有关 平衡一截与X轴无关 本节小结 第五章 细胞的能量供应和利用 1.水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质( ) A. 在4°C条件下易变性 B．只含有C、H C．也能催化淀粉合成 D．含有羧基 2.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 习题巩固 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$