降低化学反应活化能的酶,diy

1、第五章 第1节 降低化学反应活化能的酶 酶的本质和作用,一、酶的发现,相关知识介绍： 1、消化：在消化道内将食物分解成为可以吸收的成分的过程。 2、消化方式： 物理消化：咀嚼、舌的搅拌、肠胃蠕动等 化学消化：通过消化液中消化酶的作用，使食物中成分分解为可吸收的物质。,讨论： 1.斯巴兰札尼的实验要解决什么问题？ 2.是什么物质使肉块消失了？ 3.怎样才能证明你的推测？,细胞代谢： 就是活细胞中全部有序的化学变化的总称.,（是细胞生命活动的基础）,这些化学反应发生的环境条件是什么？,常温常态的状态下、有适合的生物催化剂酶,二、酶在细胞代谢中的作用,双氧水,细胞代谢过程中会产生过氧化氢，过氧化氢对细胞具有毒害作用，细胞的保护机制是什么？,实验：比较H2O2在不同条件下的分解 1、原理：,2H2O2 2H2O+O2,新鲜肝脏细胞中含较多的H2O2酶,1.常温 2.加热（90 ） 3.FeCl3 4.加肝液,注意问题：1、H2O2：2mL；FeCl3、肝液：2滴 2、滴管不能混用 3、观察现象：释放气泡速率和带火星卫生香的复燃情况,2、方法步骤：,肝脏研磨液 滴入2滴,3,4,3,4,氯化铁溶

2、液 滴入2滴,3%H2O2 2ml,实验： 比较H2O2在不同条件下的分解,比较H2O2在不同条件下的分解,实 验 组,无关变量,对照组,自变量,因变量,不明显 较 少 较 多 很 多 复燃 剧烈燃烧,讨论: 1.与1号试管相比,2号出现不同的现象?这一现象说明什么? 2.在细胞内能通过加热提高反应速率吗?为什么？ 3.3号和4号未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么? 4.3号与4号相比,4号试管中的反应速率快?这说明什么?为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要?,扩充：,提高化学反应速率的途径： (1) 用加热或光照给反应体系提供能量。 (2) 使用催化剂。 那么，为什么使用催化剂可以提高反应速率呢？ 酶与无机催化剂相比，具有哪些异同呢？,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称为活化能,酶与无机催化剂催化的共同点,都能降低反应的活化能，促进反应的进行 自身不发生改变 只改变反应速率，不影响反应的平衡点,一些化学反应的条件,MnO2,浓H2SO4,乙醇,醋酸,乙酸乙酯,一般化学反应的条件,（1）高温（2）高压 （3）强酸（4）强碱（5）催化剂,细胞内外

3、的环境 1.常温 2.常压 3.水溶液环境 4.pH接近中性,二、酶的本质 （一）探索,1857，巴斯德观察到酵母细胞，认为发酵与活细胞有关，没有细胞就不可能完成发酵。 李比希则坚持认为发酵物质只有细胞死亡并裂解释放后才能起作用。,毕希纳利用含酶酵母提取液成功对葡萄糖进行发酵，并将该物质命名为酿酶。,思考： 从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？ 从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？ 巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ 请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？ 5.请给酶下一个较完整的定义。,阅读关于酶本质的探究,巴斯德 和 李比希 观点的比较,18221895（法国） 微生物学家 通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌 结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精,18031873（德国） 化学家 通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应 结论: 在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用,对比,结论： 1.巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。 2.李比希是化学家，倾向于从化学的

4、角度考虑问题。 3.,酵母细胞研磨,加水搅拌,加压过滤,不含酵母细胞的提取液,加入葡萄糖,过程：,现象：冒出气泡,4.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以 得出什么结论？,毕希纳的实验说明，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，就像在活酵母细胞中一样。,5.萨姆那历时9年才证明酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔化学奖.你认为他成功的主要原因是什么?,正确的科学方法，坚持不懈的科学精神,小结：关 于 酶 本 质 的 探 索,巴斯德以前：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的 物质在起作用。 李比希：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起作用。 比希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞裂解后继续起催化作用。就像在活酵母细胞中一样。 萨姆纳：提取脲酶并确定其为蛋白质。 切赫、奥特曼：少数RNA也是酶。 目前已有发现DNA具有催化活性的报道。,酶是一类生物催化剂,活细胞产生的,具有生物催化作用的,是,有机物。,蛋白质是酶吗？,一类,大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。,(二)、酶的本质

5、,什么是酶？,1. 同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ） A、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同 C、种类无差异，数量相同 D、种类无差异，数量不同,B,2.细胞内合成酶的主要的场所是（ ） A.细胞质 B. 线粒体 C.核糖体 D. 内质网,C,课堂练习:,3.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 4.图中是一种酶促 反应P+Q R,曲 线E表示在没有酶时此反 应的过程。在t1时，将催 化此反应的酶加于反应混 合物中。则表示此反应进 程的曲线是 ( ),B,t1,A,E,B,C,D,C,时间,酶的专一性,每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应,酶的催化效率是无机催化剂的107 1013 倍,三.酶的特性：,酶的高效性,酶的催化作用需要适宜的条件,1）需要适宜pH值,2）需要适宜的温度,过酸过碱和高温-酶被杀死， 低温-酶暂时失活,酶的活性受pH影响的示意图,酶的活性受温度影响的示意图,2.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时 A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱 C.体内的食物残渣排出受阻 D.高

6、烧使酶的活性减弱,1.下列有关酶的叙述错误的是 A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.少数的酶是RNA C.每种酶都具有高效性，专一性 D.酶都具有消化功能,吃馒头，细嚼慢咽，感觉很甜，为什麽？ 治疗糖尿病的胰岛素制剂为什麽只能注射，不能口服？ 进入冬眠的动物体，代谢很缓慢，根本原因是？,酶具有高效性,实验五 比较过氧化氢酶和 Fe3+ 的催化效率,结论：上述实验说明，过氧化氢酶和 Fe3+ 的催化效率不 同。与无机催化剂 Fe3+ 相比，过氧化氢酶的催化效率要高许多。酶的催化效率一般是无机催化剂的107 1013 倍。,讨论：实验中为什么要选用新鲜的肝脏？为什么要将肝脏制成研磨液？滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用一个吸管？为什么？,酶具有专一性,实验六 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用,实验原理：淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能 水解成还原糖（麦芽糖、葡萄糖、果糖）。还原糖能够与斐林试剂 发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜沉淀。,方法步骤：,酶具有专一性,实验六 探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用,结论：上述实验说明，淀粉酶只能催化淀粉水解，对蔗糖则不起催化作用。确切地说，每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。,讨论：为什么要将试管的下半部浸到 60 OC 左右的热水中？在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？,0 最适温度 t / OC,V / mmols-1,0 6 最适 pH 10 pH,V / mmols-1,酶需要适宜的条件,高温、低温以及过酸和过碱，都影响淀粉酶的活性， 淀粉酶的催化作用需要适宜的温度和 pH。如图所示：,酶的活性受温度影响示意图,酶的活性受pH影响示意图,结论：在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活 性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明 显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。,酶的活性受pH影响的示意图,

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