最新公开课：降低化学反应活化能的酶教学讲义ppt

实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢， 了解酶的作用和意义。
实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用 下都可分解成水和氧气。
高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶
2 H2O2
2 H2O + O2
想一想
1、为什么要选用新鲜的猪肝？
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶
2、为什么要将猪肝制成研磨液？
4.过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高
控制变量的科学方法：
变量
自变量 因变量 无关变量
单一变量原则
对照组
对照实验
对照原则
实验组
酶在细胞代谢中的作用
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。
各条件使反应加快的本质：
加热： 提高分子的能量 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶： 同无机催化相比，酶能更显著地降低化学
试管 3′
6
保温时间
5分钟 5分钟 5分钟
7
滴碘液
1滴
1滴
1滴
观察实验现象
• 例1：
酪氨酸酶
• 代谢途径：酪氨酸——→ 黑色素
• 例2：多肽的水解
肠肽酶
多肽——→氨基酸
温度对酶活性的影响
实验操作内容
试管1 试管2 试管3
1 注入可溶性淀粉溶液 2 注入新鲜淀粉酶溶液
3
放置温度
4
保温时间
2ml 2ml
60℃ 5分钟
100℃ 5分钟
2ml
0℃ 5分钟
5
混合
试管 1′
试管 2′
公开课：降低化学反应活化 能的酶
提出问题：
1、酶是怎样被发现的？ 2、什么是细胞代谢？ 3、酶在细胞代谢中有什么作用？ 4、酶的化学本质是什么？
贴近生活：
1.早晨吃过饭，肚子里的食物会 发生怎样的变化？
2.消化器官——胃起到了 什么样的作用？是不 是只简单的磨碎食物？
一、问题探讨
讨论一：金属笼子有什么作用呢？ 排除了鸟胃中的物理性消化
化学本质 绝大多数是_蛋__白__质___ 少数是_R_N__A_
合成原料 合成场所
来源 生理功能 作用原理
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
百度文库
核仁
活细胞
生物催化作用
降低化学反应的活化能
酶的定义
什么是酶？
来源
作用
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用 的有机物。
化学本质
绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA.
酶的作用与本质
4
水浴煮沸1min
结果 出现砖红色沉淀
无砖红色沉淀
酶的特性 专一性
• 酶的专一性是普遍存在的 • 生物体内有些酶能够催化某些分子结构
相近的矿物质，如二肽酶，可以催化任 何两种氨基酸组成的二肽水解。
• 所以，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。
东方骄子P53酶专一性的图像分析
使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶
3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共 用一个吸管？
不能，影响实验的准确性
4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？
气泡的数量、带火星木条复燃情况
与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？
加热可以促进过氧化氢分解
90℃水 浴加热
1、3号试管和4号试管未经加热也有大量的气泡产 生，这说明什么？
2、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。
3、口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里的肉丝 两天后还没被消化。 由上述资料大胆的提出问题，作出你的假设。
步骤
试管1
试管2
1
2ml可溶性淀粉
2ml蔗糖溶液
2 2ml新鲜淀粉酶溶液，振荡，60℃水浴保 温5min
3
2ml斐林试剂，边加边轻轻振荡
• 作用：……参与细胞代谢，催化化学反应。 • 由酶催化的化学反应，称 酶促反应 • 酶对化学反应的催化效率为 酶的活
性
三、酶的特性
• 和无机催化剂相比，酶的催化效率大约 是其的107～1013倍
你在打球或赛跑时，需要大量的能量供 应，如果酶的催化效率很低，会发生什 么情况呢？
资料1
1、无机催化剂酸既能催化蛋白质的水解，也能 催化脂肪、淀粉水解。
讨论二：是什么物质使肉块消失了？ 胃内的化学物质
讨论三：怎样才能证明你的推测？ 收集胃内物质，在体外能否分解肉块
一、酶的作用和本质
叶绿体CO2+H2O
光（酶能CH2O) +O2
线粒C体6H12O6+6H2O+O2 氧气6CO2+12H2O+能量 酶
核糖体 氨基酸
酶 多肽
缩合脱水
是细胞生命活动的基础
细胞中的酶很多，它们都是蛋白质吗？
（二）酶的本质
1、资料分析
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与 活细胞 有关
巴斯德
脲酶是 蛋白质
争论
毕希纳 萨姆纳
李比希
发酵与死细胞 中的物质有关
死细胞中的物 质和活细胞都
能引起发酵
其他科学家
胃蛋白酶等许多 酶也是蛋白质
少数酶是 RNA
切赫和奥特曼
2.归纳酶的本质及生理功能
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。
［小资料］ 人体细胞内所发生的反应是非常快的，
据估计人体内的细胞每分钟发生的反应超 过几百万次；人体血液中的红细胞每秒钟 要更新200万个。
这么多的化学反应能够在常温常压下 顺利进行，正是因为细胞内存在着生物催 化剂——酶。
一、酶在细胞代谢中的作用
实验探究：
Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解
2、3号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？说 明什么？
4号，说明过氧化氢酶的催化效率更高
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 试管编实号验组
1
2
3
4
说明 变量
一 H2O2 浓度 3% 等量剂性量原则 2ml
3% 3% 2ml 2ml
3% 无关变量
2ml
二单一反变应量原条则件 常温 90℃ FeC人l3 为鲜磨改肝液变研的自变变量量
等量剂性量原则 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 无关变量
结 果
气泡产生 不明显 少量 较多 大量
带火星木条 不复燃 不随复自燃变量变的亮变化复而燃 变化因的变变量量
结论
1.高温可以加快过氧化氢分解 2.FeCl3能催化过氧化氢分解 3.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解
反应的活化能，因而催化效率更高。
催化剂在化学反应中的作用
条件
无催化剂催化 用胶态铂催化 过氧化氢酶
活化能
(kJ.mol-1)
75 54 29
酶作用的本质：降低 化学反应的活化能
？当皮肤上出现小伤口时，用双氧
水消毒时，能观察到什么现象？你能 解释这一现象的原因吗？
当皮肤上出现小伤口时，常用双氧 水消毒，消毒时常能观察到有气泡产 生。这是因为人体细胞中的过氧化氢 酶能将过氧化氢分解成水和氧气。这 气泡就是氧气。