1、第五章 細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié) 降低化學反應(yīng)活化能的酶1 人們普遍認為鳥類的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有機物，也就是說，鳥類的胃只有物理性消化，沒有化學性消化。實驗背景：實驗過程： 將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去，一段時間后取出小籠子，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。2思考：1.這個實驗要解決什么問題？答：鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學性消化?2. 是什么物質(zhì)使肉塊消失了？ 答：是胃內(nèi)的化學物質(zhì)將肉塊分解了3.怎樣才能證明你的推測？答：收集胃內(nèi)的化學物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。 3細胞中每時每刻都進行著許多化學反應(yīng)，統(tǒng)稱細胞代謝一、酶的作用和本質(zhì)（一）細

2、胞代謝細胞代謝過程中會產(chǎn)生對細胞有害的物質(zhì)如：H2O24酶在細胞代謝中的作用2H2O2 2H2O +O2高溫 /Fe3 /過氧化氫酶實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。原理：過氧化氫在高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。5（1）實驗過程及現(xiàn)象試管編號1234第一步每支試管加2ml過氧化氫溶液第二步空白實驗結(jié)果90水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴新鮮肝臟研磨液61342幾乎無氣泡少量氣泡較多氣泡大量氣泡1和2比較：3和4結(jié)論：3和4比較：加熱可以提高反應(yīng)速率過氧化氫酶比Fe3+的催化效率 。更高Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解7實驗結(jié)

3、論：過氧化氫在不同條件下的分解速率不同，過氧化氫酶比Fe3 的催化效率更高。8控制變量自變量因變量無關(guān)變量在實驗過程中人為改變的變量隨自變量變化而變化的變量除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結(jié)果造成影響的可變因素原則：單一變量原則 對照原則 等量原則除了一個因素以外，其他因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。在對照實驗中一般要設(shè)對照組和實驗組。變量9下列關(guān)于酶的實驗不正確的是A 上述反應(yīng)中的自變量是催化劑的種類。B 該實驗能證明酶催化效率高。C 該實驗如果將肝臟進行研磨，效果會更好。D 該實驗的因變量是肝臟質(zhì)量的變化。D10探究過氧化氫在不同條件下的分解速率試管編號1234第一步每支試管加2m

4、l過氧化氫溶液第二步空白實驗結(jié)果90水浴滴入2 滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液自變量因變量對照組實驗組無關(guān)變量11問題質(zhì)疑：1、與1號試管相比，為什么2號試管加熱后過氧化氫就能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使過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)。2、那么FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解，原理與2號試管的相同嗎？不同， Fe3+和過氧化氫酶降低了化學反應(yīng)的活化能。12催化原理分子的常態(tài)：分子的活躍態(tài)：不活躍，不易發(fā)生化學反應(yīng)活躍，易發(fā)生化學反應(yīng)常態(tài)分子活躍態(tài)分子獲得能量活化能13比較過氧化氫在不同條件下的分解14各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：提高

5、分子的能量Fe3+：降低化學反應(yīng)的活化能酶：降低化學反應(yīng)的活化能作用更顯著15酶在細胞代謝中的作用酶能降低活化能，提高化學反應(yīng)速率16abc17abc代表正常條件下分子活化能代表酶促反應(yīng)所需活化能代表酶所降低的活化能abc1819李煒文羅家暉阮俊杰黃顯聰梁子東區(qū)品良練天沛梁偉杰20C211、酶的發(fā)現(xiàn)2、酶的定義 酶是活細胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。酶的探究歷程酶的本質(zhì)22作用原理生理功能作用場所來源合成場所合成原料化學本質(zhì)降低化學反應(yīng)的活化能生物催化作用細胞內(nèi)、外均可一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶細胞核(真核生物)核糖體核糖核苷酸氨基酸少數(shù)是RNA絕大多數(shù)

6、是蛋白質(zhì)酶的概念及本質(zhì)23酶與一般無機催化劑的共同點： 縮短達到平衡的時間，但不改變反應(yīng)的平衡點反應(yīng)前后性質(zhì)不變。降低活化能反應(yīng)速率24下圖為酶催化反應(yīng)的過程示意圖，以數(shù)字編號的圖形分別表示反應(yīng)物、酶、生成物等反應(yīng)要素，其中表示酶的圖形編號是()A B C DA25下圖為酶的作用模型，識圖并結(jié)合有關(guān)知識判斷下列敘述有誤的是()A無酶催化時,發(fā)生化學反應(yīng)所需的活化能較高B酶起作用的部位是細胞內(nèi)或細胞外C酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸D圖中的a指發(fā)生化學反應(yīng)需提供的能量D26如圖所示，在適宜的溫度、pH條件下，實線表示沒有酶時的反應(yīng)進程。在T1時，將催化此反應(yīng)的酶加入反應(yīng)物中，則圖中表示此反

7、應(yīng)進程的是()A曲線a B曲線bC曲線c D曲線dC27（1）高效性四、酶的特性 酶與無機催化相比較，其降低活化能的作用更顯著，因而催化效率遠遠超過無機催劑化劑，具有高效性。 活化態(tài)無機催化劑催化過程能量反應(yīng)速度初態(tài)終態(tài)非催化過程酶催化過程28饅頭為什么吃著吃著會變甜？淀粉麥芽糖+葡萄糖唾液淀粉酶蔗糖果糖+葡萄糖唾液淀粉酶29步驟試管1試管21234預測結(jié)果探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用結(jié)論：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解2ml淀粉溶液2ml蔗糖溶液2ml新鮮淀粉酶溶液2ml斐林試劑，振蕩水浴加熱1min1、試管1有磚紅色沉淀，試管2無磚紅色沉淀2ml新鮮淀粉酶溶液2ml斐林試劑，

8、振蕩水浴加熱1min2、試管1無磚紅色沉淀，試管2有磚紅色沉淀3、試管1和試管2都無磚紅色沉淀4、試管1和試管2都有磚紅色沉淀試管1有磚紅色沉淀，試管2無磚紅色沉淀30四、酶的特性（2）專一性一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)1.能夠促使唾液淀粉水解的酶是（ ）A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麥芽糖酶2.能夠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.麥芽糖酶AB31想一想：許多無機催化劑能在高溫、高壓、強酸或強堿條件下催化化學反應(yīng)。那么，酶起催化作用需要怎樣的條件呢？探究：影響酶活性的條件酶活性:酶對化學反應(yīng)的催化效率32材料：淀粉溶液、唾液淀粉酶、過氧化氫溶

9、液、過氧化氫酶、溫度條件（0、60 、100 ）步驟試管1試管2試管312mL淀粉 260 處理32滴淀粉酶42滴碘液現(xiàn)象結(jié)論2ml淀粉2ml淀粉0處理100處理2滴淀粉酶2滴淀粉酶探究溫度對酶活性的影響2滴碘液2滴碘液藍色無明顯現(xiàn)象藍色只有在一定溫度下酶的催化效率最好33酶促反應(yīng)速率最快時的溫度為該反應(yīng)的最適溫度0t/mmol. s-1酶活性受溫度影響圖溫度對酶活性的影響ABC1.A點表示 .此時，酶活性 ，但酶 。2.B點表示 .此時，酶活性 。3.C點表示 .此時，酶活性 ，酶 被破壞，酶 最低溫度較低不失活最適溫度最高最高溫度為零空間結(jié)構(gòu)永久失活低溫適合保存酶340t/mmol. s-

10、1酶活性受溫度影響圖ABC5.BC段表示什么？4.AB段表示什么？隨著溫度的升高，酶活性 ，酶促反應(yīng)速率 。提高加快隨著溫度的升高，酶活性 ，酶促反應(yīng)速率 ，最后酶 。降低減慢失活溫度對酶活性的影響35B36材料：過氧化氫溶液、過氧化氫酶、PH條件（鹽酸、蒸餾水 、氫氧化鈉 ）步驟試管1試管2試管312mL過氧化氫 22ml蒸餾水32滴過氧化氫酶4現(xiàn)象結(jié)論2ml過氧化氫2ml過氧化氫2ml鹽酸2ml氫氧化鈉2滴過氧化氫酶2滴過氧化氫酶探究PH對酶活性的影響無明顯變化復燃無明顯變化只有在適合的pH下酶的催化效率最高23min后將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中37/mmol. s-10pH酶活性受p

11、H影響圖pH對酶活性的影響ABC1.A點表示 .此時，酶活性 ，酶 被破壞。酶 。最低pH為零空間結(jié)構(gòu)2.B點表示 .此時，酶活性 。最適pH最高3.C點表示 .此時，酶活性 ，酶 被破壞。酶 。最高pH為零永久失活酶促反應(yīng)速率最快時的PH為該反應(yīng)的最適PH永久失活空間結(jié)構(gòu)38PH對酶活性的影響5.BC段表示什么？4.AB段表示什么？隨著pH的升高，酶活性 ，酶促反應(yīng)速率 。提高加快隨著pH的升高，酶活性 ，酶促反應(yīng)速率 ，最后酶 。降低減慢失活/mmol. s-10pH酶活性受pH影響圖ABC39溫度/mmol. s-1pH抑制失活失活失活低溫不會使酶失去活性，適當升溫酶仍能恢復活性。高溫、

12、強酸、強堿酶空間結(jié)構(gòu)被破壞，酶永久失活。（3）酶的作用條件較溫和408.在“探究影響酶活性的條件”實驗中正確的是()A若探究pH對H2O2酶活性影響，則pH是自變量，H2O2分解速率是無關(guān)變量B若探究溫度對酶活性的影響，可選擇新鮮肝臟研磨液和過氧化氫溶液反應(yīng)C若探究溫度對淀粉酶活性的影響，應(yīng)將淀粉與淀粉酶兩溶液混合后再調(diào)控溫度D若探究溫度對淀粉酶活性的影響，不可選擇斐林試劑對實驗結(jié)果進行檢測D410酶促反應(yīng)速率酶濃度酶濃度、底物濃度對酶促反應(yīng)的影響酶促反應(yīng)速率底物濃度0酶數(shù)量有限反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨濃度的升高而加快，但達到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化42A影

13、響AB段反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度B影響B(tài)C段反應(yīng)速率的主要限制因素可能是酶量C溫度導致了曲線和的反應(yīng)速率不同D曲線顯示，該酶促反應(yīng)的最適溫度為37 D8.不同條件酶促反應(yīng)速率變化曲線，錯誤的是()433.下圖表示的是某類酶作用的模型。嘗試用文字描述這個模型。這個模型能解釋酶的什么特性？1. 代表 ；代表 ； 和代表 。2.揭示了酶的 。某類酶反應(yīng)底物反應(yīng)產(chǎn)物專一性444.在最適溫度下，反應(yīng)物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響。（1）請解釋在A、B、C三點時該化學反應(yīng)的狀況。A點：隨著反應(yīng)底物濃度的增加，反應(yīng)速率 。B點：反應(yīng)速率達到 。C點：反應(yīng)速率 隨著反應(yīng)底物濃度的增加而升高 原因：加快最高不再

14、酶數(shù)量有限45（2）如果A點時溫度升高10oC，曲線會發(fā)生什么變化？為什么？請畫出變化后的曲線。（3）如果在B點時往反應(yīng)混合物中加入少量同樣的酶，曲線會發(fā)生什么變化？為什么？請畫出相應(yīng)的曲線。溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會變慢B點是受酶數(shù)量的限制，加入酶會使反應(yīng)速率加快（3）（2）461、圖示人體內(nèi)某種消化酶在體外最適溫度條件下，反應(yīng)物濃度對酶催化反應(yīng)速率的影響，正確的是()A如果在A點時，溫度再提高5 ，則反應(yīng)速率上升BB點往反應(yīng)物中加入少量同樣的酶，反應(yīng)速率不變CA點限制反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物的濃度DC點限制反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物濃度和酶濃度C47現(xiàn)有三支試管A、B、C，向試管A、C內(nèi)各加入2 mL可溶性淀粉溶液，向試管B內(nèi)加入2 mL蔗糖溶液，再按下圖所示步驟操作，最后分別用斐林試劑檢驗。回答下列問題：(1)試管A和B對照，說明酶具有_。(2)試管A和C對照，說明酶的活性受_。(3) 斐林試劑檢測還原糖的加熱方式為_。(4)A、B、C試管中會出現(xiàn)磚紅色沉淀的是_。專一性溫度影響水浴加熱A48下列圖1、圖2、圖3三