2024/1/191第一節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶2024/1/192學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、說明酶在代謝中的作用

2、理解活化能

3、理解酶的催化原理（重點(diǎn)）

4、理解酶的本質(zhì)5、學(xué)會(huì)控制變量設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（難點(diǎn)）1、這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？為何要將肉放在金屬籠子里？2、是什么使肉塊消失了？3、怎樣才能證明你的推測？問題探討鳥類的胃中是否只有物理消化，而無化學(xué)消化。胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看體外是否能將肉分解。排除物理消化的干擾2024/1/195你能想到的細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)有哪些呢？2024/1/196CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量氧氣酶

氨基酸多肽酶縮合脫水一、酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝葉綠體線粒體核糖體

細(xì)胞中每時(shí)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)胞代謝場所：細(xì)胞內(nèi)實(shí)質(zhì)：細(xì)胞中進(jìn)行的各種化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱功能：細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)2024/1/198在這些細(xì)胞代謝中酶有什么作用呢？細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但在代謝時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些有害的物質(zhì):比如H2O2比較過氧化氫在不同條件下的分解二、酶的作用實(shí)驗(yàn)原理：水浴加熱、

肝臟研磨液中的過氧化氫酶、FeCl3、均可影響過氧化氫的分解速率。觀察氣泡數(shù)目和比較對(duì)衛(wèi)生香的助燃程度判斷分解速度。2024/1/1911步驟試管編號(hào)

說明1234

一二

結(jié)果結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量變量

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)2024/1/1912實(shí)驗(yàn)結(jié)論1號(hào)試管與2號(hào)試管對(duì)照，說明1號(hào)試管與3號(hào)試管對(duì)照，說明1號(hào)試管與4號(hào)試管對(duì)照，說明3號(hào)試管與4號(hào)試管對(duì)照，說明12131434加熱可以加快過氧化氫分解FeCl3能催化H2O2分解過氧化氫酶能催化過H2O2的分解過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：新鮮：過氧化氫酶的含量多，活性高。研磨液：增加接觸面積，加速過氧化氫的分解。提醒：滴加肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)不能共用一個(gè)滴管，原因：酶的催化效率高，試管壁上殘留的少量研磨液會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)過程試管編號(hào)12341分鐘后，將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香放在液面的上方每支試管加2ml過氧化氫溶液第一步第二步實(shí)驗(yàn)結(jié)果空白90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液

和1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？加熱能促進(jìn)過氧化氫分解在細(xì)胞內(nèi),能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎?

不能，溫度過高會(huì)造成生物的細(xì)胞死亡

3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？

Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解,起催化作用

3號(hào)和4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多討論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

酶（有機(jī)催化劑）的催化效率比無機(jī)催化劑的催化作用更顯著（高效性）。1對(duì)照原則2單一變量原則總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則：2024/1/1917思考：加熱FeCl3過氧化氫酶都促進(jìn)了H2O2的分解,那么他們的原理是否一樣呢？讓我們一起來看看反應(yīng)的過程吧：二、酶在細(xì)胞代謝中的作用

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。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高?；罨?/p>

正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。二、酶的作用abc2024/1/19211．同無機(jī)催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是()A．能降低反應(yīng)的活化能

B．能供給反應(yīng)物能量C．改變了反應(yīng)的途徑

D．降低反應(yīng)活化能的作用更顯著D

當(dāng)堂達(dá)標(biāo)2024/1/19222、關(guān)于活化能，下列說法不正確的是（

）A．是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱、加壓通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能C．無機(jī)催化劑使反應(yīng)物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應(yīng)速率D．酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行C2024/1/19233．酶具有極強(qiáng)催化功能的原因是（）A、增強(qiáng)了反應(yīng)物之間的接觸面B、降低了反應(yīng)物分子的活化能C、提高了反應(yīng)物分子的活化能D、酶提供使反應(yīng)開始所必須的活化能B2024/1/19244、下列各圖中,①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線,E表示酶降低的活化能。正確的圖解是()C2024/1/19

二、酶的本質(zhì)資料巴斯德李比希畢希納薩姆納切赫奧特曼用3分鐘的時(shí)間閱讀課本P81-82“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”他們在酶的認(rèn)識(shí)歷程中分別有什么發(fā)現(xiàn)？

思考巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細(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)胞中一樣薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能2024/1/1927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)，少數(shù)是RNA。酶來源功能化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生催化作用絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)可為RNA總結(jié)酶的定義作用本質(zhì)：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。1.酶的本質(zhì)及生理功能化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核、線粒體、葉綠體(真核生物)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶生理功能具有生物催化作用作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

四、酶的特性1、高效性3.5%的FeCl3溶液1滴無機(jī)催化劑Fe3+相對(duì)數(shù)量：25萬20%的新鮮肝臟研磨液1滴生物催化劑過氧化酶的相對(duì)數(shù)量：1

一般地說，酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107-1013倍。酶的高效性是細(xì)胞代謝順利進(jìn)行的保證。麥芽糖+葡萄糖葡萄糖+果糖

斐林試劑磚紅色沉淀非還原糖淀粉酶淀粉酶實(shí)驗(yàn)結(jié)論探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖水解的作用

×淀粉蔗糖還原糖2.酶的專一性(1)表示酶專一性的圖解①A表示酶，B表示被催化的反應(yīng)物；②酶和被催化的反應(yīng)物分子都有特定的結(jié)構(gòu)。每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。2、專一性

四、酶的特性例如：過氧化氫酶淀粉酶纖維素酶果膠酶脲酶蛋白酶過氧化氫淀粉纖維素果膠尿素蛋白質(zhì)催化水解蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果冰水浴沸水浴60℃堿性酸性中性(1)酶活性受溫度影響(2)酶活性受pH影響3、作用條件比較溫和①低溫使酶活性降低，無催化能力（分子結(jié)構(gòu)沒有改變）；②高溫、過酸、過堿會(huì)使酶失去活性，（分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變）。

二、酶的特性

酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。（1）酶活性受溫度影響示意圖

每種酶都有其最適溫度，高于或低于最適溫度酶的活性都會(huì)降低，過高的溫度會(huì)使酶失去活性，且不可恢復(fù)。（2)酶活性受pH影響示意圖

每種酶都有其最適PH值，高于或低于最適PH值。酶的活性都會(huì)降低，過高或過低的PH值都會(huì)使酶失去活性，且不可恢復(fù)。溫度——在一定溫度范圍內(nèi)，酶的催化效率隨溫度的上升而加快。酶的活性最強(qiáng)（催化效率最高）時(shí)的溫度稱為最適溫度。超過最適溫度，酶的催化效率隨溫度的上升減慢。低溫和高溫都能抑制酶的活性，高溫使酶失活，但低溫不會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu)，酶的活性在適宜的溫度下可以恢復(fù)。小結(jié)

當(dāng)我們口腔中的唾液淀粉酶進(jìn)入胃中以后，卻發(fā)現(xiàn)，唾液不再具有催化淀粉分解的功能你能給出合理的解釋嗎？唾液的pH為6.2—7.4,胃液的pH為0.9—1.5,不同的pH值影響酶的活性。討論：高于或低于酶的最適溫度和最適PH值，酶的活性都會(huì)降低，甚至在高溫，強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的情況下，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到不可恢復(fù)的破壞，為什么酶是如此的“嬌氣”？？大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定酶為生活添姿彩總結(jié)

酶和無機(jī)催化劑相比有高效性和專一性，但還必須要有一定的適宜條件。1.表示酶高效性的曲線拓展：ABC(1)、AB曲線相比，說明酶具有高效性。(2)、AC曲線相比，說明酶具有催化作用(3)、意義：保證細(xì)胞代謝順利進(jìn)行。(2)表示酶專一性的曲線①在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A催化底物A參加反應(yīng)；②在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。3.底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響(1)在其他條件適宜、酶量一定的條件下，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，其他條件適宜的情況下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。在其他條件適宜的情況下，下列因素對(duì)酶活性的影響可用右圖表示的是（）A.溫度

B.反應(yīng)物濃度

C.pHD.抑制劑濃度B[練習(xí)]1.能使胰淀粉酶水解的酶是（）

A．淀粉酶B．脂肪酶C．蛋白酶D．肽酶C2、關(guān)于酶的特性，下列表述中錯(cuò)誤的是A、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的有機(jī)物B、化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變C、酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D、一旦離開活細(xì)胞，酶就失去催化能力D3、在植物細(xì)胞工程中常常要去掉細(xì)胞壁，在不損傷植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種