生物必修一第節(jié)第1頁/共25頁第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第2頁/共25頁問題探討討論：1.1773年斯巴蘭札尼的實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測(cè)？第3頁/共25頁

一般洗衣粉不易清除衣物上的奶漬,但生物活性洗衣粉則可以,生物活性洗衣粉包裝盒上印有以下資料:

成分:蛋白酶0.2%,清潔劑15%.

用法:洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)一段時(shí)間,使用溫水效果最佳.切勿用60度以上的熱水.注意,切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料;用后須徹底清洗雙手.第4頁/共25頁為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料?2.為什么加酶洗衣粉能較易清除衣物上的奶漬?想一想:第5頁/共25頁試一試:

材料:有奶漬的布料、加酶洗衣粉、普通洗衣粉、臉盆、水、量勺實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證加酶洗衣粉的去污效果顯著

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募八o的實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。第6頁/共25頁

參考：

1、取兩塊質(zhì)地、奶漬含量相同的布料，進(jìn)行編號(hào)（1號(hào)、2號(hào)）。

2、取兩只臉盆進(jìn)行編號(hào)（1號(hào)、2號(hào)），放入等量的水，在1號(hào)臉盆里放入2勺加酶洗衣粉，在2號(hào)臉盆放入2勺普通洗衣粉，進(jìn)行充分的攪拌，溶解。

3、將1號(hào)布料放入1號(hào)臉盆，2號(hào)布料放入2號(hào)臉盆，觀察奶漬去除情況。第7頁/共25頁實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要注意的幾個(gè)問題：（1）實(shí)驗(yàn)采取的方法：（2）控制變量：對(duì)照實(shí)驗(yàn)單一變量原則實(shí)驗(yàn)變量(自變量):酶反應(yīng)變量(因變量):奶漬的去除效果無關(guān)變量:水、布料等一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第8頁/共25頁

實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫酶和Fe3+能催化過氧化氫形成水和氧。2H2O2

2H2O+O2？比較過氧化氫在不同條件下的分解速率實(shí)驗(yàn)器材：3.5％的氯化鐵溶液，20％的新鮮肝臟研磨液，3%的過氧化氫溶液，衛(wèi)生香，

……目的要求:通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢,了解過氧化氫酶的作用和意義。第9頁/共25頁步驟12343%的H2O2水浴FeCl3肝臟研磨液點(diǎn)燃的衛(wèi)生香現(xiàn)象衛(wèi)生香氣泡比較過氧化氫在不同條件下的分解速率：不明顯少量最多快速復(fù)燃較多復(fù)燃2mL2mL2mL2mL90℃2滴2滴試管內(nèi)液面上方第10頁/共25頁比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率

動(dòng)物肝臟中含有過氧化氫酶，F(xiàn)e3+是一種無機(jī)催化劑，它們都可以催化過氧化氫分解成水和氧。

分別用一定數(shù)量的過氧化氫酶和Fe3+催化過氧化氫分解成水和氧，可以比較二者的催化效率。

用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液做實(shí)驗(yàn)，每滴氯化鐵溶液中的Fe3+數(shù)，是每滴肝臟研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。實(shí)驗(yàn)說明，過氧化氫酶和Fe3+相比，過氧化氫酶的催化效率要高許多。第11頁/共25頁相同點(diǎn)：改變化學(xué)反應(yīng)速率，本身不被消耗。加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡的時(shí)間。降低活化能，使速率加快。酶的催化作用和無機(jī)催化劑的比較：酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107倍~1013倍第12頁/共25頁1molH2O2由常態(tài)變?yōu)榛钴S的狀態(tài)時(shí)需要吸收75KJ的熱量，這75KJ就是每molH2O2的活化能。但加入過氧化氫酶時(shí)，H2O2只要吸收29KJ的熱量就可以轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的狀態(tài)。少了的46KJ的熱量是不是由過氧化氫酶提供的呢？活化能：

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)所需要的能量被稱為活化能。單位J/mol思考：第13頁/共25頁加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道第14頁/共25頁

催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。與無機(jī)催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性——酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。使細(xì)胞代謝在溫和的條件下快速進(jìn)行。第15頁/共25頁二、酶的作用1、生物催化劑酶有突出的優(yōu)越性——酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。使細(xì)胞代謝在溫和的條件下快速進(jìn)行。2、酶所催化的反應(yīng)叫酶促反應(yīng)。酶促反應(yīng)中被酶作用的物質(zhì)叫做底物，經(jīng)反應(yīng)生成的物質(zhì)叫做產(chǎn)物。第16頁/共25頁討論：1、巴斯德他李比希的觀點(diǎn)，各有什么積極意義？各有什么局限？2、他們之間的爭(zhēng)論對(duì)于后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？3、從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？4、薩姆納歷時(shí)9年證明脲酶是蛋白質(zhì)，并獲諾貝爾獎(jiǎng)。你認(rèn)為他成功的原因是什么？5、請(qǐng)給酶下一個(gè)完整的定義。第17頁/共25頁1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。2.巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。第18頁/共25頁3.畢希納的實(shí)驗(yàn)說明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。4.薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。第19頁/共25頁三、酶的本質(zhì)

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。第20頁/共25頁四、酶的特性

高效性：催化效率很高，大大提高反應(yīng)速率

專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物反應(yīng)條件較溫和第21頁/共25頁探究：影響酶活性的條件實(shí)驗(yàn)材料：

2％淀粉酶溶液、20％肝臟研磨液、3％可溶性淀粉溶液、體積分?jǐn)?shù)為30％的過氧化氫溶液、5％HCl、5％NaOH、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑實(shí)驗(yàn)用具：

試管、量筒、小燒杯、大燒杯、滴管、試管夾、酒精燈、三角架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)