5.1降低化学反应活化能的酶PPT课件

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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
2020年10月2日
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解的活跃状态，即处于激发态。
常态
加热
激发态
活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃
状态202所0年需10月要2日的能量。
7
2020年10月2日
8
表 在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能
条件
活化能/kJ·mol-1
没有催化剂催化
75
用Fe3+催化
43
加Fe热3：+用：提过降高氧低分化化子氢学的酶反能催应量化的活2化9 能
粉
加入斐林试剂，水浴加热
因变结量果
有砖红色沉
淀
无
无
结论
唾液淀粉酶在中性条件中活性最强
2020年10月2日
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在一定范围内，随着温度的升高，酶的活 性逐渐增强；
v/mmol
达到最适温度时，酶 的活性最高；
超过最适温度时，随
着温度的继续升高，
T
酶的活性逐渐下降。
温度过高会使酶的空 间结构遭到破坏，使 酶永久失活 2020年10月2日
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 胞中某些物质起作用
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
萨姆纳
酶是蛋白质
切赫、奥特曼
块分解
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细胞代谢为什么离不开酶？ 酶的本质和特性
2020年10月2日
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一、细胞代谢
6CO2+12H2O
光能 酶
叶绿体
C6H12O6+6O2+6H2O
C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 酶 6 CO2+ 12 H2O +能量
+ → H O
R1 C C OH
H
酶
HO
H
H N C COOH
R1 C C N C COOH
2020年10月2日 少数RNA也具有生物催化功能
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酶的本质
酶是活细胞产生的具有 催化作用 的 有机物※
来源
功能
※ 绝大多数是蛋白质
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1、酶具有高效性
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍
2、酶具有专一性
蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶， 麦芽糖酶 ……
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第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
2020年10月2日
1
2020年10月2日
讨论：
1.1783年斯帕兰札尼 的实验要解决什么问 题？是否只有物理性消化，没有
化学性消化
2.是什么物质使肉块 消失了？胃内的化学物质
3.怎样才能证明你的
推测？收集胃内的化学物质，看看
这些物质在体外是否能将肉
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202每0年1一0月2种日 酶只能催化一种或一类化学反应 14
3、酶的作用条件较温和
• 推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却， 催化效率是否会更高？为什么？
• 我们知道口腔的温度和体温差不多， 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？
结论
2020年10月2日
不明显 少量 较多 大量
不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解
速率不一样
因变量
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常态：：在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物
分子平均能量水平较低，称为“常态”。
激发态：当反应物分子获得能量参与反应时，其内部
能量高于常态能量时所处的状态称为激发态。 当分子获得能量的时候，便由常态转变为容易分
冰水中 60℃水浴
放置2min
2ml 100℃浴
1ml
1ml
1ml
摇匀混合，放置反应5min
1滴
1滴
1滴
因颜变色量 结论
变蓝
不变蓝
变蓝
唾液淀粉酶在60℃中活性最强
2020年10月2日
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pH对酶活性的影响
1
2
3
唾液淀粉
1ml
1ml
1ml
酶
自p变H量
蒸馏水 1mL
5NaOH 1mL
5HCL 1mL
3％可溶性淀 摇匀混合，放置在60℃下反应5min
质量分数为20％的新鲜肝脏研 质量分数为3.5％的氯化铁
酶：更显著磨地液降低化学反应的活化能 溶液
1滴
1滴
所含酶的数量（个）
Hale Waihona Puke BaiduFe3+的数量（个）
a
2.5×105 a
• 与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反
20应20年活10月化2日 能，催化效率更高
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2020年10月2日
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关于酶本质的探索
巴斯德之前
NH2
H R2
NH2 H R2
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，
统称为细胞代谢。细胞代谢是生命活动的基
础2020年10月2日
4
• 体外
2H2O2 2H2O2
2H2O + O2 2H2O + O2
MnO2
2H2O2
2H2O + O2
2H2O2
• 体内
Fe3+ 2H2O + O2
过氧化氢酶
2H2O2
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探究影响酶活性的条件
提出问题 作出假设
材料用具： 新配置的淀粉酶溶液；淀粉溶液；热水，冰块； NaOH，HCL，蒸馏水； 碘液，斐林试剂
设计实验方案
进行实验
202分0年析1结0月果2日
表达交流
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温度对酶活性的影响
1
2
3
3％可溶性淀粉
自温变度量 唾液淀粉酶
碘液
2ml
2ml
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2H2O+O2
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比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照步实骤验
对照组 实试验管组编号
1
2
3
说明
4
变量
一 H2O2 浓度 3%
剂量
2ml
3% 3% 2ml 2ml
3% 无关变量
2ml
二 反应条件
肝脏研
常温 90℃ FeCl3 磨液 自变量
剂量
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结 气泡产生 果 卫生香燃烧
酶活性受温度 影响示意图 19
在一定范围内，随着pH的升高，酶的活性 逐渐增强；
达到最适pH时，酶 的活性最高；
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 2020年10月2日
酶活性受pH 影响示意图 20
酶为生 活添姿 彩
2020年10月2日