江西省安义中学高中生物 5.1降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1
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5.1 降低化学反应活化能的酶--酶的特性 课件 人教版高中生物必修一
超过最适pH时,随 着pH的继续升高, 酶的活性逐渐下降。
过酸、过碱会使酶的 空间结构遭到破坏, 使酶永久失活
酶活性受pH 影响示意图
四、酶的特性
1、高效性 2、专一性 3、作用条件较温和
温度
pH
酶在细胞代谢中 的作用
降低化学反应的活化能
酶的本质 活细胞产生的具有催化作用的 有机物,其中绝大多数酶是蛋
白质,少数酶是RNA。
酶的特性
高效性 专一性
作用条件温和
课堂练习:
C 1.细胞内合成酶的主要的场所是( )
A.细胞质 C.核糖体
B. 线粒体 D. 内质网
2.人在高烧时,常常食欲大减,最根本原因是
A太累
B胃没有排空
C体温超过合适温度,消化酶的活性下降
D吃药使人没有了胃口
3.胃蛋白酶进入小肠后就几乎没有了催化作用,主 要原因是
1、高效性
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多 酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍
上述实验说明了:
酶具有高效性
酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ~1013倍。
酶具有高效性的意义: 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利 进行。
酶的特性
2、专一性
步骤
试管1
第1节 降低化学反应活化能的酶
二 酶的特性
学习目标
1.说明酶在细胞代谢中的 特征
2.进行有关的实验和探究, 学会控制自变量,观察和检 测因变量的变化,以及设置 对照组和重复实验
一、酶的概念: 酶是活细胞产生的一类具有
来源
生物催化作用的有机物。
功能
生物:5.1《降低化学反应活化能的酶》课件(新人教版必修1)
5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶,请回答下面的问题: (1)这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的
奶渍和血渍? (2)使用这种洗衣粉为什么要用温水? (3)含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些
衣料?( B)D
A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 (4)为了更好地除去衣物上的油渍,在洗衣粉中
还可以加入什么酶? 脂肪酶
在最适合的pH下, 酶的活性 最高
动物体里的酶最适PH大 多在6.5---8.0之间, (但胃蛋白酶为1.5,胰液中
的酶为8---9)
植物体里的酶最适PH大 多在4.5-----6.5之间
在过酸过碱的条件下,都会使酶的 空间结构
遭到破坏,蛋白质变性,酶失去 活性
。
★影响酶促反应速率的因素:
1、温度
PH值影响酶的活性
2、对照性实验设 计原则
(1)单因子变量原则 (2)对照性原则 (3)等量原则
课堂练习:
1.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是
A.所吃食物不能消化 B.胃没有排空
(C )
C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降
D.吃药使人没有了胃口
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用,
HO
H
HO
H
+ → R1 C C OH H N C COOH
R1 C C N C COOH
NH2
H R2
NH2 H R2
1.概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学 反应,统称为细胞代谢。
2.意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础
一、细胞代谢 二、酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
A.要B设置对照组和实验组
高中生物人教版必修一《降低化学反应活化能的酶》课件(完美版)
8.小组合作讨论: 试管1、试管2对比说明了什么问题? 试管1、试管4对比说明了什么? 试管1、试管2、试管4对比说明了什么? 试管1、试管3、试管4对比说明了什么?
FeCl3
H2O2酶
试管1
试管2
试管3
试管4
9.结果分析与结论
1号:常温
2号:加热
3号:Fe3+
4号:肝脏研磨液
➢2号与1号试管对照: 加热可以提高反应速率
2)在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 不能,细胞承受不住高温
3)3、4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?
FeCl3中的 Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢 分解的速率, 4)3号试管和4号试管相比,4号试管中的反应速率快,这说明了什么? 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多
a
b
c
平衡点
时间
a:表示加入酶 b:表示加入无机催剂 c:未作处理
验证淀粉酶的专一性
自
量
变
量
单一变量原则:实验设计时只能有一个自变量,且无关变量在
对照组和实验组中要均保持一致且适宜。
1、变 量:实验中可变化的因素叫变量; 2、自 变 量:人为改变的变量叫自变量; 3、因 变 量:随着自变量变化而变化的量; 4、无关变量:在实验过程中非本实验探讨
的变量,但可能对实验结构造成影响 5、对照实验:除一个因素外,其余因素保持
1. 你真让人感动,老师喜欢你的敢想、敢说、敢问和敢辩,希望你继续保持下去。 2. 这么难的题你能回答得很完整,真是了不起!你是我们班的小爱因斯坦。 3. 你预习的可真全面,自主学习的能力很强,课下把你的学习方法介绍给同学们,好不好? 4. 哎呀. 通过你的发言,老师觉得你不仅认真听,而且积极动脑思考了,加油哇! 四、提醒类
高中生物 5.1《降低化学反应活化能的酶》课件 新人教版必修1
(2)pH:酶活性最强时的pH,为该 酶 的 最 适 pH 。 若 超 过 或 低 于 最 适 pH , 酶活性降低,甚至丧失,如右图所示。
反应溶液酸碱度的变化不影响酶作 用的最适温度,如下图所示。
(3)酶浓度:在有足够底物而其他因素适宜的情况下,则酶 促反应速率与酶浓度成正比,如图1所示。
图1
核糖体 细胞核(真核生物)
由活细胞产生
生物催化
降低化学反应的活化能
细胞内外
2.酶的作用机理 酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能,分析如下:
(1)图中a和b分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要 的活化能。
(2)若将酶变为无机催化剂,则b在纵轴上向上移动。 (3)用加热的方法不能降低活化能,但会提供活化能。
图2
(4)底物浓度:当酶浓度、温度和pH恒定时,在底物浓度 很低的范围内,反应速率与底物浓度成正比;当底物浓度达到 一定限度时,所有的酶全部与底物结合,反应速率达到最大, 再增加底物浓度,反应速率也不再增加,如上图2所示。
(1)影响酶活性的因素是温度 、 pH,影响酶促反应速率的因素是酶活性、酶浓度、反应物浓 度。酶活性和酶促反应速率是两个概念,但两者存在相关性。 酶活性的改变一定导致酶促反应速率改变,而酶促反应速率的 改变不一定是由酶活性改变引起的。
提示: 1.细胞。 2.自变量:常温和90 ℃水浴、加入的FeCl3溶液和肝脏研 磨液。 因变量:气泡释放的多少、卫生香的复燃程度。 无关变量:H2O2的用量、pH等。 3.细胞内外。
1.酶的本质
化学本质
合成原料 合成场所
来源 生理功能 作用原理 作用场所
绝大多数 是蛋白质
少数是RNA
氨基酸
核糖核苷酸
2.表示酶高效性的曲线(如右图) (1)催化剂可加快化学反应速率, 加入酶与无机催化剂对比,说明酶具 有高效性;加入酶与未加酶对比,说 明酶具有催化作用。 (2)酶只能缩短达到化学平衡所需 的时间,不能改变化学反应的平衡 点。 3.酶具有专一性
高中生物 5.1降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1
提出问题 做出假设 设计实验 进行实验
分析结果、得出结论。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液
蔗糖溶液
一 1号试管中加入2mL 2号试管中加入2mL
实 淀粉溶液
蔗糖溶液
验 二 加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入60℃ 步 左右的热水中,反应5min
骤 三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min
细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着 的许多化学反应,统称为细胞代谢。
思考:化学中要想使一个化学反应顺 利进行,一般怎样处理(反应条件)?
加热、加压、催化剂
细胞代谢中的
又是什么呢?
一、酶在细胞代谢中的作用:
探究实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验目的:了解过氧化氢酶的作用和意义
实验原理:H2O2
H2O + O2
结 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃
因变量
对照结实论验:除了过氧一化个氢因在不素同以条外件下,的其分余解 因素都
保持不变的实验。 速率不一样
和1号试管相比, 2号试管出现什么不同的现象? 这一现象说明什么?
加热能促进过氧化氢分解 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?
2、酶的其他特性?
蛋白酶,淀粉酶,蔗糖酶,肽酶, 麦芽糖酶 …… 由这些酶的名字你能想到什么吗? 设计一个实验来验证一下你的推测
三、酶的特性
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
原理:淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶
的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖 在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦 芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖 能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红 色的沉淀。
分析结果、得出结论。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液
蔗糖溶液
一 1号试管中加入2mL 2号试管中加入2mL
实 淀粉溶液
蔗糖溶液
验 二 加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入60℃ 步 左右的热水中,反应5min
骤 三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min
细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着 的许多化学反应,统称为细胞代谢。
思考:化学中要想使一个化学反应顺 利进行,一般怎样处理(反应条件)?
加热、加压、催化剂
细胞代谢中的
又是什么呢?
一、酶在细胞代谢中的作用:
探究实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验目的:了解过氧化氢酶的作用和意义
实验原理:H2O2
H2O + O2
结 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃
因变量
对照结实论验:除了过氧一化个氢因在不素同以条外件下,的其分余解 因素都
保持不变的实验。 速率不一样
和1号试管相比, 2号试管出现什么不同的现象? 这一现象说明什么?
加热能促进过氧化氢分解 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?
2、酶的其他特性?
蛋白酶,淀粉酶,蔗糖酶,肽酶, 麦芽糖酶 …… 由这些酶的名字你能想到什么吗? 设计一个实验来验证一下你的推测
三、酶的特性
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
原理:淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶
的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖 在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦 芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖 能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红 色的沉淀。
人教版生物必修一5.1《降低化学反应活化能的酶》讲课课件(共26张PPT)
随酶浓度的升高而加快。 植物体内的酶最适温度在40~50℃之间;
脲酶只能催化尿素分解,对其他化学反应不起作用。
保持0℃冰水中约5min
4、底物浓度:在一定浓度 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?
A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、多变性 被小肠中的物质包裹起来,所以起不到催化作用
序号 试管各加入2mL过氧化氢溶液
项目
★影响酶促反应速率的因素:
酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH
由上述资料可看1出酶具有什么特注性?入可溶性淀粉溶液
目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同的化学反应。
2 注入蔗糖溶液 加热至60℃,约5min
2、要设计几组实验?选择几个温度?
一般地,动物体内的酶最适pH在6.
第1节 降低化学反应活 化能的酶(第2课时)
补充说明:不适用于丝质及羊毛 衣料(蛋白质构成)
➢1.通过阅读教材,结合教师的讲解, 能够阐明酶的特性;
➢2.通过进行影响酶活性的条件探究实 验,能够说明影响酶活性的因素。
一、酶具有高效性
植物体内的酶最适温度在40~50℃之间; 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? 加热至60℃,约5min 三、酶的作用条件较温和 保持0℃冰水中约5min
1、选择淀粉还是H2O2作为实验材料? 淀粉。因为 H2O2受温度影响也会分解
2、要设计几组实验?选择几个温度? 至少三组:高温,低温和常温
3、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
淀粉溶液
1号试管
2号试管
3号试管
一
试管各加入2mL淀粉溶液
实验 步骤
二
脲酶只能催化尿素分解,对其他化学反应不起作用。
保持0℃冰水中约5min
4、底物浓度:在一定浓度 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?
A、专一性 B、多样性 C、高效性 D、多变性 被小肠中的物质包裹起来,所以起不到催化作用
序号 试管各加入2mL过氧化氢溶液
项目
★影响酶促反应速率的因素:
酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH
由上述资料可看1出酶具有什么特注性?入可溶性淀粉溶液
目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同的化学反应。
2 注入蔗糖溶液 加热至60℃,约5min
2、要设计几组实验?选择几个温度?
一般地,动物体内的酶最适pH在6.
第1节 降低化学反应活 化能的酶(第2课时)
补充说明:不适用于丝质及羊毛 衣料(蛋白质构成)
➢1.通过阅读教材,结合教师的讲解, 能够阐明酶的特性;
➢2.通过进行影响酶活性的条件探究实 验,能够说明影响酶活性的因素。
一、酶具有高效性
植物体内的酶最适温度在40~50℃之间; 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? 加热至60℃,约5min 三、酶的作用条件较温和 保持0℃冰水中约5min
1、选择淀粉还是H2O2作为实验材料? 淀粉。因为 H2O2受温度影响也会分解
2、要设计几组实验?选择几个温度? 至少三组:高温,低温和常温
3、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
淀粉溶液
1号试管
2号试管
3号试管
一
试管各加入2mL淀粉溶液
实验 步骤
二
5.1 降低化学反应活化能的酶 课件(新人教版必修1)
这与酶的特性有关
三、酶的特性
高效性 专一性 作用条件温和
探究1:探究酶的高效性
[实验]比较过氧化氢在不同条件下的分解
分组 步骤
3% H2O2溶
液 条件
1
对照组
3ml
常温
2
3ml
90℃
3
4
实验组
3ml 3ml
FeCl3
肝脏研 磨液
2滴 2滴
变量说明
无关变量
自变量
观察现象(气泡)不明显 少量 较多 大量 因变量
探究2:探究酶的专一性
[实验]探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
材料用品:3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,稀释的唾液,斐林试 剂,试管,烧杯,水浴锅,温度计,手表
分组
1
2
步骤
观察现象 结论
探究2:探究酶的专一性
[实验]探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
材料用品:3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,稀释的唾液,斐林试 剂,试管,烧杯,水浴锅,温度计,手表
你二还、记酶得的吗作?用
活细胞中每时每刻都进行着许多的化学反
应,统称为 细胞代谢。
这些细胞代谢为何能如此快速、高效进行 呢?
参加化学反应的分子从常态变为易发生化 学反应的活跃状态所需要的能量
无酶催化
A 降低的活化 能B有酶催化Fra bibliotek1 2
化学知识告诉我们,能降低化学反应 活化能的除了酶还有无机催化剂。为 什么细胞代谢的顺利进行离不开酶?
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关,发酵 是整个细胞而不是细胞 中的某些物质在起作用
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 死亡裂解释放后才能发挥作用.
三、酶的特性
高效性 专一性 作用条件温和
探究1:探究酶的高效性
[实验]比较过氧化氢在不同条件下的分解
分组 步骤
3% H2O2溶
液 条件
1
对照组
3ml
常温
2
3ml
90℃
3
4
实验组
3ml 3ml
FeCl3
肝脏研 磨液
2滴 2滴
变量说明
无关变量
自变量
观察现象(气泡)不明显 少量 较多 大量 因变量
探究2:探究酶的专一性
[实验]探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
材料用品:3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,稀释的唾液,斐林试 剂,试管,烧杯,水浴锅,温度计,手表
分组
1
2
步骤
观察现象 结论
探究2:探究酶的专一性
[实验]探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用
材料用品:3%的淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,稀释的唾液,斐林试 剂,试管,烧杯,水浴锅,温度计,手表
你二还、记酶得的吗作?用
活细胞中每时每刻都进行着许多的化学反
应,统称为 细胞代谢。
这些细胞代谢为何能如此快速、高效进行 呢?
参加化学反应的分子从常态变为易发生化 学反应的活跃状态所需要的能量
无酶催化
A 降低的活化 能B有酶催化Fra bibliotek1 2
化学知识告诉我们,能降低化学反应 活化能的除了酶还有无机催化剂。为 什么细胞代谢的顺利进行离不开酶?
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关,发酵 是整个细胞而不是细胞 中的某些物质在起作用
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 死亡裂解释放后才能发挥作用.
《降低化学反应活化能的酶》课件1(新人教版必修1)
降低化学反应活化能的酶
教材分析 学情分析 教学方法 学习方法 教学过程设计
一、教材分析
1、教 材 地 位、作用与意义
第五章第一节 铺垫
2、教材的编排特点、重点和难点
学生实验探究 控制变量方法 酶作用的机理
3、教学目标
知识 能力 情感态度价值观
二、学情分析
优势:
1、有比较好的生物学基础
2、有较强的分析能力和独立思考的能力
布置作业
烧杯 1 2
条件 水量
加酶洗 500ml 衣粉
普通洗 500ml 衣粉
水温 40℃ 60℃
浸泡时 间
20min
20min
问题:改良验证加酶洗衣粉去污力的实验设计
劣势:
1、缺乏协作精神 2、缺乏探究经验
三、教学方法
启发式教学法:
设置层层疑问,教师主导,学生主体
实验探究教学法:
主动探究,培养合作学习和科学探究精神
直观教学法:
利用FLASH动画,化抽象为具体
四、学习方法
合作学习 探究实验 分组讨论
五、教学过程设计
创设问题情 境导入新课
回忆旧知识 引出新知识 细胞代谢
回忆旧知识,引出新知识细胞代谢
光能
叶绿体: CO2+H2O 酶 (CH2O) +O2
核糖体: 氨基酸
脱水缩合
酶
多肽(蛋白质)
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应, 统称为细胞代谢
五、教学过程设计
创设问题情 境导入新课
回忆旧知识 引出新知识 细胞代谢
联系生活引出 学生实验探究
通过动画说明 酶作用的机理
联系生活引出 学生实验探究
通过动画说明 酶作用的机理
教材分析 学情分析 教学方法 学习方法 教学过程设计
一、教材分析
1、教 材 地 位、作用与意义
第五章第一节 铺垫
2、教材的编排特点、重点和难点
学生实验探究 控制变量方法 酶作用的机理
3、教学目标
知识 能力 情感态度价值观
二、学情分析
优势:
1、有比较好的生物学基础
2、有较强的分析能力和独立思考的能力
布置作业
烧杯 1 2
条件 水量
加酶洗 500ml 衣粉
普通洗 500ml 衣粉
水温 40℃ 60℃
浸泡时 间
20min
20min
问题:改良验证加酶洗衣粉去污力的实验设计
劣势:
1、缺乏协作精神 2、缺乏探究经验
三、教学方法
启发式教学法:
设置层层疑问,教师主导,学生主体
实验探究教学法:
主动探究,培养合作学习和科学探究精神
直观教学法:
利用FLASH动画,化抽象为具体
四、学习方法
合作学习 探究实验 分组讨论
五、教学过程设计
创设问题情 境导入新课
回忆旧知识 引出新知识 细胞代谢
回忆旧知识,引出新知识细胞代谢
光能
叶绿体: CO2+H2O 酶 (CH2O) +O2
核糖体: 氨基酸
脱水缩合
酶
多肽(蛋白质)
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应, 统称为细胞代谢
五、教学过程设计
创设问题情 境导入新课
回忆旧知识 引出新知识 细胞代谢
联系生活引出 学生实验探究
通过动画说明 酶作用的机理
联系生活引出 学生实验探究
通过动画说明 酶作用的机理
5.1 降低化学反应活化能的酶课件高一上学期生物人教版(2019)必修1(1)
酶的作用机理
酶的作用机理
甲:反应进行所需要的活化能
乙:加酶以后反应所需的活化能
丙:酶所降低的活化能
巴斯德
李比希
毕希纳
酶本质的探究历程
巴斯德之前
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德(微生物学家)
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发挥作用
毕希纳
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
第三课时
【类型一】酶相关实验设计中的“酶解法”
1.鉴定酶本质的“酶解法”模型从酶的化学本质上来讲,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。蛋白酶可以分解蛋白质,若酶 的化学本质为蛋白质,则加入蛋白酶后,酶 被分解,结构被破坏,不能再发挥催化分解相应底物的作用。RNA酶可以分解RNA,若酶 的化学本质为RNA,则加入RNA酶后,酶 被分解,结构被破坏,不能再发挥催化分解相应底物的作用。
果胶酶
酶为生活添姿彩
1.影响酶活性的因素有很多,包括温度、酸碱度、反应物浓度、酶浓度等。如图表示的是在最适温度条件下,反应物浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列有关说法正确的是A.若温度升高5℃,则A点位置上升B.若温度升高5℃,则B点位置不变C.若再加入少量淀粉酶,则A点位置一定会上升D.若再加入少量淀粉酶,则B点位置一定会上升
无机催化剂催化的化学反应的范围比较广,比如酸既能催化蛋白质的水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉的水解。酶也具有这个本领吗?
酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点(即不改变最终产物的量)
材料用具:3%的可溶性淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,淀粉酶溶液(最适温度60℃),碘液,斐林试剂,试管,量筒等
酶的作用机理
甲:反应进行所需要的活化能
乙:加酶以后反应所需的活化能
丙:酶所降低的活化能
巴斯德
李比希
毕希纳
酶本质的探究历程
巴斯德之前
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德(微生物学家)
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发挥作用
毕希纳
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
第三课时
【类型一】酶相关实验设计中的“酶解法”
1.鉴定酶本质的“酶解法”模型从酶的化学本质上来讲,绝大多数的酶是蛋白质,少数的酶是RNA。蛋白酶可以分解蛋白质,若酶 的化学本质为蛋白质,则加入蛋白酶后,酶 被分解,结构被破坏,不能再发挥催化分解相应底物的作用。RNA酶可以分解RNA,若酶 的化学本质为RNA,则加入RNA酶后,酶 被分解,结构被破坏,不能再发挥催化分解相应底物的作用。
果胶酶
酶为生活添姿彩
1.影响酶活性的因素有很多,包括温度、酸碱度、反应物浓度、酶浓度等。如图表示的是在最适温度条件下,反应物浓度对淀粉酶所催化的化学反应速率的影响。下列有关说法正确的是A.若温度升高5℃,则A点位置上升B.若温度升高5℃,则B点位置不变C.若再加入少量淀粉酶,则A点位置一定会上升D.若再加入少量淀粉酶,则B点位置一定会上升
无机催化剂催化的化学反应的范围比较广,比如酸既能催化蛋白质的水解,也能催化脂肪水解,还能催化淀粉的水解。酶也具有这个本领吗?
酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间,不能改变化学反应的平衡点(即不改变最终产物的量)
材料用具:3%的可溶性淀粉溶液,3%的蔗糖溶液,淀粉酶溶液(最适温度60℃),碘液,斐林试剂,试管,量筒等
5.1-降低化学反应活化能的酶 课件(新人教版必修1)
A.淀粉酶
B.脂肪酶
C.蛋白酶
D.肽酶
D 4.关于酶的特性,下列表述中错误的一项( )
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
5.2 细胞的能量“通货”—— ATP
1、ATP的结构简式:
高能磷酸键 (2个)
A P ~P~P
腺苷
(1个)
磷酸基团 (3个)
2、ATP与ADP的转化
3、ATP是细胞 的能量“通货”。
ATP
能量
合 成
水
解
Pi
Pi
酶
酶
人和动物:呼吸作用
ADP
能量
植物:呼吸作用、光合作用
用于各项生命活动
工业上用淀粉生产葡萄糖:
思考: 实验需设计几组? 如何判断H2O2分解快慢?
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照步骤实验
对照组1试管实编号验组 Nhomakorabea2
3
4
说明
变量
一 H2O2 浓度 3%
剂量
2ml
3% 3% 2ml 2ml
3% 2ml
无关变量
二
反应条件
不处理
9浴0加℃热水FeCl3
肝脏研 磨液
自变量
剂量
——
——
2滴 2滴 无关变量
A.所吃食物不能消化
B.胃没有排空
C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降
D.吃药使人没有了胃口
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用,主要原
A 因是(
)
A.pH不适合
B.胃中已经起了消化作用,不能再起作用了
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超过最适pH时,随着pH的继续 升高,酶的活性逐渐下降。 4.过酸、过碱会都使酶的空间结构 遭到破坏,使酶永久失活
酶活性受pH影响示意图
pH对酶活性的影响
酶的名称
过氧化氢酶(肝) 唾液淀粉酶 脂肪酶 胰蛋白酶 胃蛋白酶
最适PH
6.8 6.8 8.3 8.0~9.0 1.5~2.2
同的化学反应。
酶的专一性 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
现在给你淀粉酶溶液, 淀粉溶液 蔗糖溶液
1.如何设计实验探究淀粉酶催化哪一种糖分解?
2.你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
知识回顾
一、科学探究的程序
提出 问题 作出 假设 设计 实验 进行 实验 分析 结果 得出 结论 表达 交流
其中实验是实施探究的重要方式。
毕希纳 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 萨姆纳
总结酶的定义
切赫、奥特曼
酶是蛋白质
少数RNA也具有生物催化功能
三、酶(Enzyme)的定义:
酶是活细胞产生的一类具有 生物催化作用的有机物。
功能 本质 来源
绝大多数酶是蛋白质, 少数的酶是RNA.
酶的特性
思考:酶为什么能催化生 物化学反应呢?
酶为什么能催化生物化学 反应?
H2O2 (常态)
能量
H2O2(活跃状态)
分子从常态转变为容易发生化学反
加热:
使分子获得能量,易于反应
应的活跃状态所需的能量称为活化 能。
催化剂: 降低反应所需的活化能。
酶和无机催化剂的作用
降低反应的活化能,从而加快 化学反应的速率。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
编号 一 1号试管
2mL淀粉溶液
2号试管
2mL蔗糖溶液
实二 每管各加入淀粉酶2滴,置于37℃左右的热水 验 中,反应5min 步 骤 三 加入斐林试剂,振荡混匀,60℃水浴2min 实验 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 现象 结论
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
对照实验
试管编号 无关变量 第一步 第二步
对照组
1 2
实验组
3 4
每支试管加2ml过氧化氢溶液
不处理
不明显
自变量
90℃水 浴
少量
2滴FeCl3 溶液
较多 复燃
2滴肝脏 研磨液
最多 快速复燃
实验现象
因变量
(气泡)
实验 单一变 量原则 结论
结论:酶能催化生物化学反应,催化效率比
无机催化剂高得多。研究发现,酶的催化效率 是无机催化剂催化效率的107~1013倍。因 此,酶具有高效性
编号 一 实验 步骤 三 1号试管 2号试管 3号试管
每管各加入2mL过氧化氢溶液 5%HCl1ml 蒸馏水1ml 5%NaOH1ml
二
各加入2滴过氧化氢酶溶液,2—3min后将 点燃的卫生香分别放在试管口
实验现象 无明显变化 结论
复燃
无明显变化
过氧化氢酶在中性条件中活性最强
温度对酶活性的影响
υ/mmol. s-1
C
)
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用, 主要原因是( ) A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用,不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来,所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化
A
3.能够使唾液淀粉酶水解的是( A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶
C
)
4.关于酶的特性,下列表述中错误的一项是 ( )
酶的作用条件较温和
娇气的酶
酶一般在比较温和的条件下催 化化学反应的进行。
酶的特性小结
酶的高效性 酶的专一性
酶的催化效率是无机催 化剂的107 ~1013倍
每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应
酶的作用条件较温和
需要适宜的温度和pH
高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗?
2号试管 37℃水浴
3号试管
一 每管各加入2mL淀粉溶液;
0℃冰水
实验 步骤 二
60℃水浴
分别加入已恒温至0℃、 37℃、 60℃的 唾液淀粉酶2滴,混匀,维持各自温度反 应5min
三 每管各加入两滴碘液,振荡,观察现象。 实验现象 结论 变蓝 不变蓝 变蓝
唾液淀粉酶在37 ℃中活性最强
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
1.在一定范围内,随着温度的升高, 酶的活性逐渐增强; 2.达到最适温度时,酶的活性最高; 3.超过最适温度时,随着温度的继续 升高,酶的活性逐渐下降。 4.温度过高会使酶的空间结构遭到破 坏,使酶永久失活
0
最适温度
t/℃
酶活性受温度影 响示意图
υ/mmol. s-1
pH对酶活性的影响
1.在一定范围内,随着pH的升高, 酶的活性逐渐增强; 2.达到最适pH时,酶的活性最高;
较多 复燃
2滴肝脏 研磨液
最多 快速复燃
不明显
少量
实验 结论
H2O2在不同条件下的分解速率不一样;在 过氧化氢酶的作用下分解速率最快
和1号试管相比, 2号试管出现什么不同的现 象?这一现象说明什么? 加热能促进过氧化氢分解 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 不能,温度过高会造成生物的细胞死亡 3号和4号试管未经加热,也有大量的气泡产 生,这说明什么? Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解, 起催化作用 3号和4号试管相比,哪支试管中的反应速率 快?这说明什么? 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多
同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
正是由于酶的催化作用,细 胞代谢能在温和条件下快速 进行。
巴斯德之前 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 胞中某些物质起作用 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发 挥作用
高效性 酶的特性
少量肝脏 研磨液
3
倍
4
3
4
~1013
酶的催化效率是无机催化剂的107
我们熟悉的酶:
蛋白酶,淀粉酶,蔗糖酶,肽酶, 麦芽糖酶 ……
由这些酶的名字你能想到什么吗?
酶的特性 专一性
酶的专一性是普遍存在的
准确地说,酶的专一性是指一种酶只能
催化一种化合物或一类化合物的化学反 应。 目前发现的酶有4000多种,它们分别催化不
1.实验中的自变量是什么?
2.因变量是什么? 3.无关变量有哪些?
4.你认为实验设计应遵循哪些原则?
二、实验步骤的设计
一、实验设计遵循原则:
①科学性原则 ②对照原则
③单一变量原则 ④等量原则 ⑤简便可行性原则
二、实验设计的一般步骤:
② 配置无关变量; ①分组编号 ②配置无关变量; ③设定自变量,设置好实验组和对照组; ③设定自变量,设置好实验组和对照组; ④检测因变量,观察记录实验结果。 ④检测因变量,观察记录实验结果。
哪些因素会影响酶的活性呢?
日常生活中……
发烧时,食欲会下降…… 加酶洗衣粉在温水中使用效果更明显……
影响酶活性的因素: 温度 pH
试一试:设计实验探究影响酶活性的条件
1.温度对酶活性的影响
2.pH对酶活性的影响
1.实验中的自变量是什么?
2.实验中选用何种试剂?
探究温度对淀粉酶活性的影响
编号 1号试管
D
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶,请回答下面的问题: (1)这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍? (2)使用这种洗衣粉为什么要用温水? (3)含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料?(B D ) A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 (4)为了更好地除去衣物上的油渍,在洗衣粉中 还可以加入什么酶? 脂肪酶
不同,过酸、过碱或温度过高,会 使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失 活;低温使酶活性明显下降,但在适宜 温度下其活性可以恢复。
影响酶促反应的因素常有:
♫ 温度 ♫ PH值
♫ 酶的浓度
♫ 底物浓度
♫ 抑制剂
♫ 激活剂
课堂练习:
1.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是
A.所吃食物不能消化 ( B.胃没有排空 C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口
思考:化学中我们要想使一个化学 反应顺利进行,可以怎么做?
加热、催化剂
比较过氧化氢在不 同条件下的分解
实验原理:
2 H2O2
高温 /Fe3+ /
过氧化氢酶
2 H2O + O2
实验步骤
试管编 号 第一步 第二步
实验现 象 (气泡)
1 2 3 4
每支试管加2ml过氧化氢溶液
不处理 90℃水 浴 2滴FeCl3 溶液
1.5.1 降低化学反应活化能的酶
酶为生 活添姿 彩
我饿!我要吃~~吃~~吃~~
问题探 讨
这个实验要解 决 什么问题?
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
是什么物质使 肉 块消失了?
思考:
叶绿体、线粒体、核糖体有 什么生理功能? 光合作用(叶绿体)
有氧呼吸(线粒体)
脱水缩合(核糖体)
细胞中每时每刻都进行着的许多化学 反应,统称为细胞代谢。
酶活性受pH影响示意图
pH对酶活性的影响
酶的名称
过氧化氢酶(肝) 唾液淀粉酶 脂肪酶 胰蛋白酶 胃蛋白酶
最适PH
6.8 6.8 8.3 8.0~9.0 1.5~2.2
同的化学反应。
酶的专一性 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
现在给你淀粉酶溶液, 淀粉溶液 蔗糖溶液
1.如何设计实验探究淀粉酶催化哪一种糖分解?
2.你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢?
知识回顾
一、科学探究的程序
提出 问题 作出 假设 设计 实验 进行 实验 分析 结果 得出 结论 表达 交流
其中实验是实施探究的重要方式。
毕希纳 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 萨姆纳
总结酶的定义
切赫、奥特曼
酶是蛋白质
少数RNA也具有生物催化功能
三、酶(Enzyme)的定义:
酶是活细胞产生的一类具有 生物催化作用的有机物。
功能 本质 来源
绝大多数酶是蛋白质, 少数的酶是RNA.
酶的特性
思考:酶为什么能催化生 物化学反应呢?
酶为什么能催化生物化学 反应?
H2O2 (常态)
能量
H2O2(活跃状态)
分子从常态转变为容易发生化学反
加热:
使分子获得能量,易于反应
应的活跃状态所需的能量称为活化 能。
催化剂: 降低反应所需的活化能。
酶和无机催化剂的作用
降低反应的活化能,从而加快 化学反应的速率。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
编号 一 1号试管
2mL淀粉溶液
2号试管
2mL蔗糖溶液
实二 每管各加入淀粉酶2滴,置于37℃左右的热水 验 中,反应5min 步 骤 三 加入斐林试剂,振荡混匀,60℃水浴2min 实验 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 现象 结论
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
对照实验
试管编号 无关变量 第一步 第二步
对照组
1 2
实验组
3 4
每支试管加2ml过氧化氢溶液
不处理
不明显
自变量
90℃水 浴
少量
2滴FeCl3 溶液
较多 复燃
2滴肝脏 研磨液
最多 快速复燃
实验现象
因变量
(气泡)
实验 单一变 量原则 结论
结论:酶能催化生物化学反应,催化效率比
无机催化剂高得多。研究发现,酶的催化效率 是无机催化剂催化效率的107~1013倍。因 此,酶具有高效性
编号 一 实验 步骤 三 1号试管 2号试管 3号试管
每管各加入2mL过氧化氢溶液 5%HCl1ml 蒸馏水1ml 5%NaOH1ml
二
各加入2滴过氧化氢酶溶液,2—3min后将 点燃的卫生香分别放在试管口
实验现象 无明显变化 结论
复燃
无明显变化
过氧化氢酶在中性条件中活性最强
温度对酶活性的影响
υ/mmol. s-1
C
)
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用, 主要原因是( ) A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用,不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来,所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化
A
3.能够使唾液淀粉酶水解的是( A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶
C
)
4.关于酶的特性,下列表述中错误的一项是 ( )
酶的作用条件较温和
娇气的酶
酶一般在比较温和的条件下催 化化学反应的进行。
酶的特性小结
酶的高效性 酶的专一性
酶的催化效率是无机催 化剂的107 ~1013倍
每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应
酶的作用条件较温和
需要适宜的温度和pH
高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗?
2号试管 37℃水浴
3号试管
一 每管各加入2mL淀粉溶液;
0℃冰水
实验 步骤 二
60℃水浴
分别加入已恒温至0℃、 37℃、 60℃的 唾液淀粉酶2滴,混匀,维持各自温度反 应5min
三 每管各加入两滴碘液,振荡,观察现象。 实验现象 结论 变蓝 不变蓝 变蓝
唾液淀粉酶在37 ℃中活性最强
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
1.在一定范围内,随着温度的升高, 酶的活性逐渐增强; 2.达到最适温度时,酶的活性最高; 3.超过最适温度时,随着温度的继续 升高,酶的活性逐渐下降。 4.温度过高会使酶的空间结构遭到破 坏,使酶永久失活
0
最适温度
t/℃
酶活性受温度影 响示意图
υ/mmol. s-1
pH对酶活性的影响
1.在一定范围内,随着pH的升高, 酶的活性逐渐增强; 2.达到最适pH时,酶的活性最高;
较多 复燃
2滴肝脏 研磨液
最多 快速复燃
不明显
少量
实验 结论
H2O2在不同条件下的分解速率不一样;在 过氧化氢酶的作用下分解速率最快
和1号试管相比, 2号试管出现什么不同的现 象?这一现象说明什么? 加热能促进过氧化氢分解 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 不能,温度过高会造成生物的细胞死亡 3号和4号试管未经加热,也有大量的气泡产 生,这说明什么? Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解, 起催化作用 3号和4号试管相比,哪支试管中的反应速率 快?这说明什么? 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多
同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
正是由于酶的催化作用,细 胞代谢能在温和条件下快速 进行。
巴斯德之前 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 胞中某些物质起作用 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发 挥作用
高效性 酶的特性
少量肝脏 研磨液
3
倍
4
3
4
~1013
酶的催化效率是无机催化剂的107
我们熟悉的酶:
蛋白酶,淀粉酶,蔗糖酶,肽酶, 麦芽糖酶 ……
由这些酶的名字你能想到什么吗?
酶的特性 专一性
酶的专一性是普遍存在的
准确地说,酶的专一性是指一种酶只能
催化一种化合物或一类化合物的化学反 应。 目前发现的酶有4000多种,它们分别催化不
1.实验中的自变量是什么?
2.因变量是什么? 3.无关变量有哪些?
4.你认为实验设计应遵循哪些原则?
二、实验步骤的设计
一、实验设计遵循原则:
①科学性原则 ②对照原则
③单一变量原则 ④等量原则 ⑤简便可行性原则
二、实验设计的一般步骤:
② 配置无关变量; ①分组编号 ②配置无关变量; ③设定自变量,设置好实验组和对照组; ③设定自变量,设置好实验组和对照组; ④检测因变量,观察记录实验结果。 ④检测因变量,观察记录实验结果。
哪些因素会影响酶的活性呢?
日常生活中……
发烧时,食欲会下降…… 加酶洗衣粉在温水中使用效果更明显……
影响酶活性的因素: 温度 pH
试一试:设计实验探究影响酶活性的条件
1.温度对酶活性的影响
2.pH对酶活性的影响
1.实验中的自变量是什么?
2.实验中选用何种试剂?
探究温度对淀粉酶活性的影响
编号 1号试管
D
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶,请回答下面的问题: (1)这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍? (2)使用这种洗衣粉为什么要用温水? (3)含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料?(B D ) A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 (4)为了更好地除去衣物上的油渍,在洗衣粉中 还可以加入什么酶? 脂肪酶
不同,过酸、过碱或温度过高,会 使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失 活;低温使酶活性明显下降,但在适宜 温度下其活性可以恢复。
影响酶促反应的因素常有:
♫ 温度 ♫ PH值
♫ 酶的浓度
♫ 底物浓度
♫ 抑制剂
♫ 激活剂
课堂练习:
1.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是
A.所吃食物不能消化 ( B.胃没有排空 C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口
思考:化学中我们要想使一个化学 反应顺利进行,可以怎么做?
加热、催化剂
比较过氧化氢在不 同条件下的分解
实验原理:
2 H2O2
高温 /Fe3+ /
过氧化氢酶
2 H2O + O2
实验步骤
试管编 号 第一步 第二步
实验现 象 (气泡)
1 2 3 4
每支试管加2ml过氧化氢溶液
不处理 90℃水 浴 2滴FeCl3 溶液
1.5.1 降低化学反应活化能的酶
酶为生 活添姿 彩
我饿!我要吃~~吃~~吃~~
问题探 讨
这个实验要解 决 什么问题?
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
是什么物质使 肉 块消失了?
思考:
叶绿体、线粒体、核糖体有 什么生理功能? 光合作用(叶绿体)
有氧呼吸(线粒体)
脱水缩合(核糖体)
细胞中每时每刻都进行着的许多化学 反应,统称为细胞代谢。