第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三新陳代謝的內(nèi)容新陳代謝同化作用把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)，轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)儲存能量異化作用分解自身的一部分組成物質(zhì)，把分解的最終產(chǎn)物排出體外釋放能量能量代謝物質(zhì)代謝實(shí)質(zhì)：自我更新第2頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三新陳代謝的內(nèi)容同化作用：合成物質(zhì)，儲存能量異化作用：分解物質(zhì)，釋放能量物質(zhì)代謝：合成、分解物質(zhì)能量代謝：儲存、釋放能量第3頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三新陳代謝類型同化作用類型異化作用類型自養(yǎng)型異養(yǎng)型需氧型厭氧型自養(yǎng)需氧型異養(yǎng)厭氧型異養(yǎng)需氧型自養(yǎng)厭氧型第4頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三第五章第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三思考：我們吃的食物中含有哪些營養(yǎng)物質(zhì)？第6頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三食物中的營養(yǎng)物質(zhì)水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)維生素糖類脂類小分子物質(zhì)大分子物質(zhì)第7頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三食物進(jìn)入人體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化？第8頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三

在消化道內(nèi)將食物分解成為可吸收的成分的過程消化物理性消化：化學(xué)性消化：牙齒的咀嚼、舌的攪拌和胃腸的蠕動消化酶的作用消化的概念：第9頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三斯帕蘭札尼鷹的消化作用實(shí)驗1.斯帕蘭札尼設(shè)計的實(shí)驗要解決什么問題？實(shí)驗設(shè)計的巧妙之處在哪里？2.根據(jù)肉塊消失的現(xiàn)象你能作出怎樣的假設(shè)？3.怎樣才能證明你的推測？鳥類的胃是否只有物理性消化、沒有化學(xué)性消化？胃液中含有某種物質(zhì)，該物質(zhì)能將肉塊分解（消化）收集該物質(zhì)，驗證其是否能將肉塊分解。問題探討（教材P78）第10頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三第11頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三第12頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三

對于細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)，細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用第13頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OFe2O3

+3CO高溫2Fe+3CO2↑2KClO3

MnO22KCl

+

3O2第14頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三那么，細(xì)胞代謝中起關(guān)鍵作用的酶是怎樣的物質(zhì)呢？細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大都需要在一種特殊的催化劑——酶的催化下才能順利地進(jìn)行，因此，細(xì)胞代謝實(shí)質(zhì)上是細(xì)胞內(nèi)高度有序的酶促反應(yīng)的總稱。第15頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗探究：實(shí)驗介紹：動植物在代謝中產(chǎn)生的過氧化氫，對機(jī)體是有毒的。機(jī)體通過過氧化氫酶，催化過氧化氫迅速分解成水和氧氣而解毒。鐵離子也可催化這一反應(yīng)第16頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗原理：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。1.根據(jù)原理,你認(rèn)為該實(shí)驗至少需要幾組試管?2.該實(shí)驗以什么現(xiàn)象作為實(shí)驗觀察的指標(biāo)?3.該實(shí)驗的主要步驟有哪些?第17頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三試管號

3%H2O2點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測實(shí)驗處理（自變量）H2O2分解速度(氣泡多少)（因變量）12ml//22ml90度水浴加熱/32ml滴加3%氯化鐵2滴42ml滴加20%肝臟研磨液2滴少較多發(fā)亮很多復(fù)燃實(shí)驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論極少控制變量第18頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三想一想1、為什么要選用新鮮的豬肝？2、為什么要將豬肝制成研磨液？3、滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，能否共用一個吸管？為什么？4、氧氣的多少可以通過哪些途徑觀察？第19頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三在本實(shí)驗中應(yīng)該注意哪些事項？

1.實(shí)驗時肝臟必須要新鮮;2.要使用肝臟的研磨液;3.滴加氯化鐵和肝臟研磨液不能合用一支滴管;4.要注意觀察實(shí)驗的現(xiàn)象;5.不要讓過氧化氫接觸皮膚。第20頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三2.該實(shí)驗中的變量有哪些?3.自變量是什么?4.因變量是什么?5.無關(guān)變量是什么?1.該實(shí)驗中為何要設(shè)置1號試管?閱讀課本79頁,思考下列問題第21頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三

控制變量名稱內(nèi)容及舉例作用自變量實(shí)驗過程中可以變化的因素稱為變量。其中人為改變的變量稱為自變量。上述實(shí)驗中的氯化鐵溶液和肝臟研磨液，都屬自變量。針對實(shí)驗?zāi)康拇_立的可行性措施，通過自變量直接達(dá)到預(yù)期效果。因變量隨著自變量的變化而變化的變量稱為因變量。上述實(shí)驗中酶活性（以過氧化氫分解速率來表示）就是因變量。是實(shí)際發(fā)生的實(shí)驗現(xiàn)象，能直觀呈現(xiàn)出實(shí)驗結(jié)果。無關(guān)變量除自變量外，實(shí)驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實(shí)驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量。對預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生干擾即產(chǎn)生誤差，并有對誤差產(chǎn)生校正的效果。第22頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三對照實(shí)驗名稱內(nèi)容及舉例作用對照實(shí)驗除一個因素外，其余因素都保持不變的實(shí)驗叫做對照實(shí)驗。上述實(shí)驗中只有催化劑是改變的，其余因素（如反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度）都沒有改變。在實(shí)驗室條件下，把自然發(fā)生的變化，科學(xué)直觀地和理想化地進(jìn)行再現(xiàn)。對照組和實(shí)驗組對照實(shí)驗一般要設(shè)對照組和實(shí)驗組，上述實(shí)驗中的確1號試管就是對照組，2號、3號和4號試管是實(shí)驗組。在對照實(shí)驗中，除了觀察的變量外，其它變量都應(yīng)始終保持相同。對照組：能排除無關(guān)變量產(chǎn)生的誤差，使實(shí)驗結(jié)果更具有真實(shí)性。實(shí)驗組：得出實(shí)驗實(shí)際結(jié)果。第23頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三加入生物催化劑（酶）相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道活化能:分子從常態(tài)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。第24頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而且與無機(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。第25頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索第26頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三5、20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼又發(fā)現(xiàn) 關(guān)于酶的本質(zhì)的探索1、1857年，巴斯德在研究葡萄酒的發(fā)酵時認(rèn)為： 同時代的李比希則認(rèn)為：酒精發(fā)酵是活酵母菌代謝活動的結(jié)果。酒精發(fā)酵是酵母菌裂解釋放中某種物質(zhì)參與所致。2、1897年，德國的畢希納實(shí)驗證明促使酒精發(fā)酵 的是酵母中的某種物質(zhì)——3、1926年，美國的薩姆納從刀豆中提取出脲酶的結(jié) 晶，并證明-----

4、從20世紀(jì)30年代起，許多科學(xué)家提取多種酶的蛋

白質(zhì)結(jié)晶，因此人們認(rèn)為：釀酶。脲酶是蛋白質(zhì)酶是蛋白質(zhì)。少數(shù)RNA也具有生物催化作用第27頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三討論（教材P82）1.巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？人物巴斯德李比希合理性局限性認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用第28頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三2.巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭論的原因是什么，這一爭論對后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？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。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標(biāo)集中在他們的爭論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。第29頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三畢希納的實(shí)驗說明，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。酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢杓訅哼^濾含酵母細(xì)胞的提取液加入葡萄糖過程：現(xiàn)象：冒出氣泡3.請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實(shí)驗可以得出什么結(jié)論？第30頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三4.你認(rèn)為薩姆納成功的主要原因是什么？薩姆納歷時九年用正確的科學(xué)方法，堅持不懈、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。5.請給酶下個較完整的定義？

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)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。第31頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三酶的化學(xué)成分

酶的來源

酶的功能酶是一類生物催化劑活細(xì)胞產(chǎn)生的具有生物催化作用的是有機(jī)物。一類大部分酶是蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是RNA。二、酶的本質(zhì)什么是酶？第32頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三第33頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗驗證

第34頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三知識歸納酶的基本單位、合成場所、檢測酶的試劑；酶也可以被蛋白酶催化水解而失去活性；凡是能使蛋白質(zhì)變性的因素都可使酶失活；酶不可通過半透膜；酶在活細(xì)胞產(chǎn)生，但可分布在細(xì)胞內(nèi)（如呼吸酶）或細(xì)胞外（如唾液淀粉酶）。同一個體內(nèi)各類細(xì)胞所含酶的種類、數(shù)量

，是

的結(jié)果。都不同基因選擇性表達(dá)第35頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三1、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（）

A.大多數(shù)酶石油或細(xì)胞產(chǎn)生的

B.大多數(shù)酶是生物催化劑

C.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

D.大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽2、酶的基本組成單位是（）

A.氨基酸B.核苷酸

C.核糖核苷酸D.A或C練習(xí)反饋CD第36頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三3.同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含有的酶（

）

A、種類有差異，數(shù)量相同

B、種類有差異，數(shù)量不同C、種類無差異，數(shù)量相同

D、種類無差異，數(shù)量不同B4.細(xì)胞內(nèi)合成酶的主要的場所是（）

A.細(xì)胞質(zhì)B.線粒體C.核糖體D.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C5.催化脂肪酶水解的酶是（）A.肽酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.淀粉酶B第37頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三？當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時，用雙氧水消毒時，能觀察到什么現(xiàn)象？你能解釋這一現(xiàn)象的原因嗎？

當(dāng)皮膚上出現(xiàn)小傷口時，常用雙氧水消毒，消毒時常能觀察到有氣泡產(chǎn)生。這是因為人體細(xì)胞中的過氧化氫酶能將過氧化氫分解成水和氧氣。這氣泡就是氧氣。第38頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三三、酶的特性1221少量肝臟研磨液說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率為什么2號試管的反應(yīng)速率比1號試管快得多？第39頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三酶具有高效性事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的

倍。107

～1013酶具有高效性的意義：上述實(shí)驗說明了：酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行和能量供應(yīng)的穩(wěn)定第40頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三現(xiàn)在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應(yīng)該如何設(shè)計這個實(shí)驗？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？淀粉和蔗糖都是非還原性糖，在酶的催化作用下都能水解為還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀。第41頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗步驟一二三實(shí)驗現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號試管中加入2mL淀粉溶液藍(lán)色無變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用第42頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的

是分不開的。酶具有專一性一種或一類4000專一性目前發(fā)現(xiàn)的酶有

多種,它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。從上面進(jìn)行的實(shí)驗我們看出進(jìn)行實(shí)驗需要一定的條件，比如淀粉酶60℃左右最好。能不能設(shè)計一個實(shí)驗，來證明溫度會影響酶的活性？酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。第43頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三在最適宜溫度下，酶的活性最高，溫度偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。第44頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三1號試管淀粉溶液實(shí)驗步驟一二三四實(shí)驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管試管各加入1mL淀粉酶溶液無變化探究pH對淀粉酶活性的影響加入蒸餾水加入NaOH溶液加入HCl試管各加入2mL可溶性淀粉溶液，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中加入2mL斐林試劑振蕩沸水水浴1min無變化藍(lán)色棕色磚紅色沉淀只有在適合的pH下酶的催化效率最好第45頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三在最適宜pH下，酶的活性最高，pH偏高或偏低酶的活性都會明顯降低。你能否設(shè)計實(shí)驗證明酶的最適pH值？第46頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三3.如果實(shí)驗失敗了，應(yīng)該怎樣做？檢查實(shí)驗步驟是否出錯，重復(fù)實(shí)驗。思考：1.課本建議用淀粉酶探究溫度對酶活性的影響，用過氧化氫酶探究pH對酶活性的影響，為什么？因為溫度對淀粉酶活性的影響較大，pH對過氧化氫酶的影響較大。這樣做實(shí)驗的現(xiàn)象才明顯。2.在測定淀粉酶的專一性時，為什么要用到蔗糖溶液？設(shè)置對照實(shí)驗。第47頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三1號試管過氧化氫溶液實(shí)驗步驟一二三四實(shí)驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化各加入幾滴過氧化氫酶溶液，2—3min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效率最好復(fù)燃無明顯變化探究pH對過氧化氫酶活性的影響加入蒸餾水加入NaOH溶液加入HCl第48頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？不同，過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。第49頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三1．酶的催化作用的表示方法酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時間內(nèi)(每分鐘)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來表示。補(bǔ)充難點(diǎn)2.作用機(jī)理(1)酶在代謝中的作用在新陳代謝中，酶的作用僅是催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，并不為反應(yīng)提供物質(zhì)和能量。一、酶的作用機(jī)理第50頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三(2)催化機(jī)理能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，如圖分析：第51頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三(3)作用特點(diǎn)：第52頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三二、與酶相關(guān)的曲線解讀1．表示酶高效性的曲線第53頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三第54頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。(3)酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。第55頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三2．表示酶專一性的曲線加入酶B的反應(yīng)速率與無酶A條件下的反應(yīng)速率相同，而加入酶A的反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度增大明顯加快，說明酶B對此反應(yīng)無催化作用。進(jìn)而說明酶具有專一性。第56頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三3．影響酶活性的曲線第57頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三(1)在一定溫度(pH)范圍內(nèi)，隨溫度(pH)的升高，酶的催化作用增強(qiáng)，超過這一范圍酶催化作用逐漸減弱。(2)過酸、過堿、高溫都會使酶變性失活，而低溫只是抑制酶的活性，酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞，溫度升高可恢復(fù)活性。(3)溶液酸堿度的變化不影響酶作用的最適溫度。第58頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三4．底物濃度和酶濃度對酶促反應(yīng)的影響(1)在其他條件適宜，酶量一定條件下，酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后，受酶數(shù)量和酶活性限制，酶促反應(yīng)速率不再增加。(2)在底物充足，其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。第59頁，共63頁，2023年，2月20日，星期三酶的特性：具有高效性具有專一性作用條件較溫和要有合適的溫度要有合適的pH總結(jié)：比較過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

溫度對淀粉酶活性的影響pH對過氧化氫酶活性的影響

第60頁，共