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第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)一一. . 细胞代谢：细胞代谢： 细胞中每时每刻都进行着许细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢多化学反应，统称为细胞代谢5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)一些化学反应一些化学反应MnO22KClO3 2KCl + 3O2 2NaHCO3 Na2CO3+CO2 +H2O3H2+N2 2NH3高温高压高温高压催化剂催化剂5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)思思 考考 生物体内发生的化学反应与玻璃生物体内发生的化学反应与玻璃试管中的化学反应有什么区别呢试管中的化学反应有什么区别呢?(1)(1)反应条件温和反应条件温和(2)(2)反应数量巨大反应数量巨大(3)(3)反应速度很快反应速度很快一般化学反应的条件一般化学反应的条件 （（1 1）高温）高温（（2 2）高压）高压（（3 3）强酸）强酸（（4 4）强碱）强碱（（5 5）催化剂）催化剂生物体内化学反应生物体内化学反应5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课) 生物体内如此大量的反应是如何生物体内如此大量的反应是如何在温和条件下快速进行的呢在温和条件下快速进行的呢?酶酶思思 考考5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)探探究究的的一一般般步步骤骤作出假设作出假设设计方案设计方案进行实验进行实验分析结果分析结果, ,得出结论得出结论表达和交流，进一步探究表达和交流，进一步探究提出问题提出问题二．探究酶在细胞代谢中的作用二．探究酶在细胞代谢中的作用5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课) 当皮肤上出现小伤口时，常当皮肤上出现小伤口时，常用双氧水消毒，通常能观察到什用双氧水消毒，通常能观察到什么现象？你能解释这一现象的原么现象？你能解释这一现象的原因吗？因吗？ 当皮肤上出现小伤口，用双氧水消毒当皮肤上出现小伤口，用双氧水消毒时，经常能在伤口处观察到有气泡产生。

时，经常能在伤口处观察到有气泡产生是因为过氧化氢分解成水和氧气是因为过氧化氢分解成水和氧气, , 这些气泡就是氧气这些气泡就是氧气5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)2H2O22H2O+O2常温常温H2O2过氧化氢酶过氧化氢酶2H2O22H2O+O2 MnO2或或 FeCl35-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)2.2.作出假设：作出假设：1.1.提出问题：提出问题：过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解吗？过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解吗？过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解3.3.设计实验：设计实验：材料用具：过氧化氢溶液、过氧化氢酶（新鲜材料用具：过氧化氢溶液、过氧化氢酶（新鲜 肝脏研磨液）、肝脏研磨液）、FeclFecl3 3溶液等溶液等实验探究：过氧化氢酶的作用实验探究：过氧化氢酶的作用5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)实验步骤实验步骤无无很少很少不亮不亮较多较多发亮发亮很多很多复燃复燃5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)变变 量：量：实验过程中可以变化的因素。

实验过程中可以变化的因素自变量：人为改变的变量自变量：人为改变的变量因变量：随着自变量的变化而变化的变量因变量：随着自变量的变化而变化的变量对照实验：对照实验：除了一个因素以外，其余因除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验素都保持不变的实验对照组：对照组：实验组：实验组：无关变量：能对实验结果造成影响的其它可变因素无关变量：能对实验结果造成影响的其它可变因素y=k·x5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)实验操作操作对照实验对照实验自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实实验验组组2 mL2 mL2 mL2 mL90℃℃水浴加水浴加热滴加滴加3.5% FeCl32滴滴滴加滴加20%肝肝脏研磨液研磨液2滴滴很少很少较多多很很多多无无不亮不亮发亮发亮复燃复燃5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)1 1）与）与1 1号试管相比，号试管相比，3 3、、4 4号试管都有气泡产生，这号试管都有气泡产生，这一现象说明了什么？一现象说明了什么？FeClFeCl3 3中的中的FeFe3+3+ 和新鲜肝脏中的和新鲜肝脏中的过氧化氢酶过氧化氢酶都能都能加快加快过氧化氢的分解。

过氧化氢的分解2 2））3 3号试管和号试管和4 4号试管相比，号试管相比，4 4号试管中的反应速率更号试管中的反应速率更快快, , 这说明了什么？这说明了什么？过氧化氢酶过氧化氢酶比比FeFe3+3+的催化效率的催化效率高高5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)（（1）过氧化氢酶能催化过氧化氢）过氧化氢酶能催化过氧化氢 的分解的分解（（2）与无机催化剂相比，酶具有）与无机催化剂相比，酶具有 高效性高效性5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)1 1、与、与1 1号试管相比，为什么号试管相比，为什么2 2号试管加热后过氧化氢号试管加热后过氧化氢就能快速分解？加热为过氧化氢提供了什么？就能快速分解？加热为过氧化氢提供了什么？加热使反应加快的本质：加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，使过氧化氢分子得到能量，从从常态常态转变为容易分解的转变为容易分解的活跃状态活跃状态2 2、、FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解，其原因与过氧化氢分解，其原因与4 4号试管的相同吗？号试管的相同吗？ 分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活跃活跃状态状态所需要的能量称为所需要的能量称为活化能活化能。

5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)加热、加热、FeFe3+3+、、H H2 2O O2 2酶使酶使H H2 2O O2 2分解加快的原因分别是：分解加快的原因分别是：加热加热Fe3+H2O2酶酶为过氧化氢分子提供能量为过氧化氢分子提供能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能显著降低化学反应的活化能显著降低化学反应的活化能5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)加催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道加催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道加热加压相当于给汽车加大油门加热加压相当于给汽车加大油门5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)20℃℃测得的测得的过氧化氢分过氧化氢分解的活化能解的活化能如右表如右表5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用 同无机催化剂相比，酶降低同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化活化能的作用更显著，因而催化效率更高效率更高 是生物催化剂是生物催化剂，能，能降低化学降低化学反应活化能反应活化能。

5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)三、酶的本质三、酶的本质资料分析：关于酶本质的探索资料分析：关于酶本质的探索5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发，发，发，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质物质物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母酵母酵母细胞中的某些物质细胞中的某些物质细胞中的某些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续起继续起继续起继续起催化作用催化作用催化作用催化作用，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数少数少数RNARNARNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能也具有生物催化功能也具有生物催化功能( ( ( (核酶）核酶）核酶）核酶）5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课) 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催催化作用化作用的的有机物有机物，其中绝大多，其中绝大多数是蛋白质，少数数是蛋白质，少数RNA也具也具有催化功能。

有催化功能酶的本质酶的本质5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课) 在研究酶性质的过程中在研究酶性质的过程中, ,科学家通过整科学家通过整理大量的实验数据理大量的实验数据, ,发现酶的催化效率大约发现酶的催化效率大约是无机催化剂的是无机催化剂的10107 7-10-101313倍 由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？ 高效性高效性四、酶的特性四、酶的特性5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)表示酶高效性的曲线表示酶高效性的曲线(1)催化剂可催化剂可加快化学反应速率加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶，与无机催化剂相比，酶 的催化效率更高的催化效率更高2)酶只能酶只能缩短达到化学平衡所需时间缩短达到化学平衡所需时间，，不改变化学反应不改变化学反应 的平衡点的平衡点3)酶只能催化已存在的化学反应酶只能催化已存在的化学反应5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课) 蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。

脲酶只能催化尿催化脂肪、淀粉等的水解脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用素分解，对其他化学反应不起作用专一性，专一性，一种酶只能催化一种或一类一种酶只能催化一种或一类化学反应化学反应 口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化进牙缝里的肉丝两天后还没被消化? ? 由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)资料五：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？资料五：感冒发烧的你为什么不想吃饭呢？资料四：实验证明，用加酶洗衣粉时，温水的资料四：实验证明，用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好洗涤效果要比冷水好资料六：我们知道口腔温度和体温差不多，而当资料六：我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？合理的解释吗？（（提示：唾液的提示：唾液的pH为为6.2-7.4，胃液的，胃液的pH为为0.9-1.5））5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响问题聚焦问题聚焦1、选择淀粉酶还是、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！三组，高温，低温和常温！ 2、我要设计几组实验？选择几个温度？、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶，淀粉酶， H2O2受温度影响也会分解受温度影响也会分解3、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂、观察指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？？碘液，看是否变蓝碘液，看是否变蓝5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)试管各加入试管各加入2mL2mL可溶性可溶性淀粉淀粉溶液溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管1′试管试管2 ′试管试管3 ′试管试管试管各加入试管各加入2mL2mL淀粉酶淀粉酶溶液溶液1和和1′置于置于0℃℃冰冰水中保温水中保温5min2和和2 ′置于置于60℃℃热热水中保温水中保温5min3和和3 ′置于置于100℃℃沸沸水中保温水中保温5min探究探究1. 1. 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响将将相应温度相应温度下的下的两试管溶液混合均匀两试管溶液混合均匀，在各自温度，在各自温度下继续保温下继续保温2min试管中各滴加试管中各滴加1～～2滴滴碘液碘液，摇匀，摇匀蓝蓝 色色不变蓝不变蓝蓝蓝 色色温度会影响酶的活性温度会影响酶的活性5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)探究探究2. pHpH对酶活性的影响实验对酶活性的影响实验少量气泡少量气泡极少量气泡极少量气泡大量气泡大量气泡pHpH值会影响酶的活性值会影响酶的活性5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)探究活动４：探究活动４： 低温、高温下的酶恢复到正常温度，酶的低温、高温下的酶恢复到正常温度，酶的活性是否能够恢复？活性是否能够恢复？探究活动３：探究活动３： 过酸或过碱环境中的酶，在恢复到中性时，过酸或过碱环境中的酶，在恢复到中性时，酶的活性是否能够恢复？酶的活性是否能够恢复？ 低温环境下的酶恢复到正常温度时，其低温环境下的酶恢复到正常温度时，其活性恢复，高温环境下的酶，活性不能恢复。

活性恢复，高温环境下的酶，活性不能恢复酶的活性都不能恢复酶的活性都不能恢复5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)B点代表：点代表：E点代表：点代表：最适温度最适温度最适最适pHBECAFD5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)低温低温使酶活性使酶活性受抑制受抑制，温度恢复，酶，温度恢复，酶活性可以恢复；活性可以恢复；高温、强酸、强碱高温、强酸、强碱破坏酶结构，使破坏酶结构，使酶失酶失活活，不能恢复不能恢复BECAFD5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)★★影响酶促反应速率的因素：影响酶促反应速率的因素：1 1、温度、温度3 3、酶的浓度（、酶的浓度（底物过量且其他条件适宜）底物过量且其他条件适宜）底物过量且其他条件适宜）底物过量且其他条件适宜）4 4、底物浓度：、底物浓度：酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 2、、pHpH反应速率随酶浓度的升高反应速率随酶浓度的升高而加快在一定浓度范围内，反在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化反应速率不再变化5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)酶的特性：酶的特性：具有高效性具有高效性具有专一性具有专一性作用条件较温和作用条件较温和 要有合适的温度要有合适的温度 要有合适的要有合适的pH总结：总结：比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3 3＋＋的催化效率的催化效率淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 温度对淀粉酶活性的影响温度对淀粉酶活性的影响pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响 5-1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶(公开公开课课)此课件下载可自行编辑修改，供参考！此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢你的支持，我们会努力做得更好！感谢你的支持，我们会努力做得更好！。