降低化学反应活化能的酶

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1、第1节 降低化学反应活化能的酶一一 酶的作用和本质酶的作用和本质酶是在研究动物对食物的消化时发现的。长期以来，人们一直认为动物消化食物 吸收营养就像磨豆腐那样把食物磨碎后 将营养过滤到体内，而不能滤过的残渣则形 成粪便排出去。而不认为在消化的过程中发 生了化学反应。事实到底是不是这样呢？科学家做 了大量的实验对此进行探究！斯帕兰札尼的实验讨论：1、这个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？鸟类的胃是否只有物理性消化， 没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在 体外是否也能将肉块分解了一、细胞代谢细胞中每时每刻都进行着许多化

2、学反应， 统称为细胞代谢。CCOOHHNR1R2OHHCNH2C OHH +R1CNH2C HOCOOHCHNR2H实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解2H2O2 2H2O + O2步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4一一二二结结 果果结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研 磨液2滴清水2滴清水2 2滴滴2滴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 速率不一样反应条件HH2OO2 浓度剂量剂量气泡产生卫生香燃烧与1号试管相比，2号试管出现什么现象？这 一现象说明什么？ 加热能促进

3、过氧化氢的分解，提高反应速率为什么能加快呢？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的能量称为 活化能常态分子 活化分子加热3、4号试管并没有加热，与1号试管对比它 的反应速度为什么也加快了呢？思考：1.1.请比较图中请比较图中3 3、4 4两支试管两支试管, ,哪支试管中的反应哪支试管中的反应 速率快速率快? ? 4 4号试管反应速率较快号试管反应速率较快 2.2.为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高？为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高？3443少量肝脏 研磨液 与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反 应活化能，催化效率更高应活化能，催

4、化效率更高表 在20 测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJmol-1没有催化剂催化 用Fe3+催化用过氧化氢酶催化754329而加入而加入催化剂催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道相当于给汽车找到了一条穿山隧道, ,把把 所需的所需的能量能量降低了降低了. .加热加压加热加压相当于给汽车加大油门相当于给汽车加大油门正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能 在温和的条件下快速进行。各条件使反应加快的本质：加热： Fe3+： 酶：提高分子的能量 降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能二、酶在细胞代谢中的作用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

5、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 萨姆纳脲酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能三、酶(Enzyme)的概念:绝大多数酶是蛋白质, 少数的酶是RNA.酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。来源功能本质动动脑动动脑下列说法正确吗？下列说法正确吗？A.A.酶只能在细胞内起作用（酶只能在细胞内起作用（ ）B.B.酶都是在核糖体上合成的（酶都是在核糖体上合成的（ ）C.C.凡是活细胞都能产生酶（凡是活细胞都能产

6、生酶（ ）D.D.分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶（分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶（ ）E.E.酶是细胞代谢所必需的（酶是细胞代谢所必需的（ ）1、酶的基本组成单位是 （ ）A氨基酸 B.核苷酸 C. 氨基酸或核苷酸 D.甘油和脂肪酸C2、多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶, 这种药片的主要功能是 ( )A.增强免疫力 B.提供能量C.减肥 D.助消化D3、绝大多数酶彻底水解后的产物为 ( )A. 多肽 B. 氨基酸 C. 核苷酸 D. 核糖核苷酸B4、下列关于酶本质的研究,按研究时间的先后 顺序,排列正确的是 ( ) 证明了脲酶是一种蛋白质 酒精发酵需要活细胞的参与 发现少数RNA也具具有生物催化功能 人

7、们认识到酿酒就是让糖类通过发酵变成 酒精和二氧化碳 用不含酵母菌的提取液进行发酵获得成功, 证明生物体内的催化反应也可能在体外进行 A. B. C. D. D8、某种酶在水解过程中，首先能得到多肽，最后 得到氨基酸，这说明该酶 （ ） A、是活细胞产生的 B、是生物催化剂 C、是蛋白质 D、基本组成单位是多肽C9、当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能 正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种 化学反应立刻停止。由此可以说明 A、RNA是核酸的一种 B、RNA也可起生物催化剂的作用 C、RNA主要存在于细胞质中 D、RNA是该种生物的遗传物质B课堂小结课堂小结一 细胞代谢 二 设计实

8、验的原则：单一变量原则设置对照实验原则 三 酶的作用:降低化学反应活化能，提高化学反应速率 四 酶的本质:绝大多数酶是蛋白质第1节 降低化学反应活化能的酶二二 酶的特性酶的特性复习：1、人体细胞内时刻进行上百万次的化学反应，这些 化学反应在常温常压下为何能如此快速、高效、有 序、顺利进行的呢？2、化学反应需要提供能量，使参加化学反应的分子 从常态变为活跃状态，那么酶是否提供了能量而加 快了反应速率呢？3、酶的本质？酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4一一 HH2OO2 浓度剂量剂量 二二剂量剂量

9、结结 果果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研 磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃 过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样速率不一样反应条件反应条件自变量因变量无关变量步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4一一 HH2OO2 浓度剂量剂量 二二剂量剂量 结结 果果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生

10、香燃烧结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研 磨液磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃 过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样速率不一样反应条件反应条件 自变量因变量无关变量对照组实验组对照实验1、自变量：实验中人为改变的变量。 2、因变量：随自变量而变化的变量。 3、无关变量：除自变量外，实验过程中可能 还会存在的一些可变因素，对实验结果造成 影响。4、

11、对照实验：除了一个因素以外，其余因素 都保持不变的实验叫做对照实验。 5、对照实验一般要设置对照组与实验组。变量：实验过程中可以变化的因素。控制变量与对照实验例:为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽 快得出实验结论，有人用“敌草隆”(一种除 草剂)进行了实验。取等量砂土分装于相同 的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌， 下列有关事项的叙述不正确的是 ( ) Aa组为对照组，b组为实验组 B向a、b中喷人等量敌草隆，再置于同一 恒温箱中培养相同时间 C检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆 含量不变，b组的消失明显 D只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混 合后的好例2为验证光是植物生长发育的必要条

12、件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼 苗200株，随机均分为实验组和对照组，分 别处理并预期结果。下面是关于实验组或 对照组的处理方法和预期结果的几种组合 ，其中正确的是 ( )实验组对照组黑暗中培养在光下培养生长良好生长不良ABCD无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能，都 可以提高化学反应速率，那么哪个作用更显著呢？ 如何用实验来验证 ？请大家回忆上节课H2O2在不同条件下的分解的实验！实验设计原则： 对照原则 单一变量(单因子）原则友情提示3443少量肝脏 研磨液说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多 。 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么4号试管的反应速率比3号

13、试管快得多？事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍 。107 1013酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行 。酶具有高效性的意义：上述实验说明了： 一、酶具有高效性你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？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。现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催 化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又 怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液蔗糖溶液实 验 步 骤

14、一二三实验 现象 结论分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 60左右的热水中，反应5min2号试管中加入2mL 蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡约60水浴2min1号试管中加入2mL 淀粉溶液蓝色无变化棕色 砖红色沉淀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v每一种酶只能催化 化学反应。v细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与 酶的 是分不开的。二、酶具有专一 性一种或一类 4000专一性v目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同 的化学反应。一、酶具有高效性淀粉溶液蔗糖溶液实 验 步 骤一二三分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 60左右的热水中，反应5

15、min2号试管中加入2mL 蔗糖溶液加入斐林试剂 振荡约60水浴2min1号试管中加入2mL 淀粉溶液探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用从上面进行的实验我们看出进行实验需要 比较温和的条件，比如淀粉酶在60左右最好 。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的 催化效率（活性）？你又该动脑筋了！问题聚焦1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料？三组，高温，低温和常温！2、我要设计几组实验？选择几个温度？淀粉酶。因为 H2O2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？ 碘液，看是否变蓝序号项 目试管 123 1淀粉溶液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml 3温度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5实验现象以上设计有两点错误: 一是加入的可溶性淀粉