必修一降低化学反应活化能的酶公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

第1页第1页【考纲展示考纲展示】1.酶在代谢中作用酶在代谢中作用()2.ATP在能量代谢中作用在能量代谢中作用()3.光合作用基本过程光合作用基本过程()4.影响光合作用速率环境原因影响光合作用速率环境原因()第2页第2页【考纲展示考纲展示】5.细胞呼吸细胞呼吸()6.探究影响酶活性原因探究影响酶活性原因(试验试验)7.叶绿体色素提取和分离叶绿体色素提取和分离(试验试验)8.探究酵母菌呼吸方式探究酵母菌呼吸方式(试验试验)第3页第3页【热点考向热点考向】1.酶概念、起源、化学本质及试验验证酶概念、起源、化学本质及试验验证2.ATP起源、去路及起源、去路及ATP在能量代谢中作用在能量代谢中作用第4页第4页【热点考向热点考向】3.光合作用过程、光合作用与细胞呼吸联系，光光合作用过程、光合作用与细胞呼吸联系，光 合作用速率制约原因及其在生产实践中应用合作用速率制约原因及其在生产实践中应用4.细胞呼吸类型、有氧呼吸过程、细胞呼吸原理细胞呼吸类型、有氧呼吸过程、细胞呼吸原理 在实践中应用在实践中应用第5页第5页第6页第6页第7页第7页一、酶作用和本质一、酶作用和本质1.酶在细胞代谢中作用酶在细胞代谢中作用(1)细胞代谢：细胞中每时每刻进行着细胞代谢：细胞中每时每刻进行着统称，统称，是细胞生命活动基础。是细胞生命活动基础。(2)活化能：分子从活化能：分子从 转变为容易发生化学反应转变为容易发生化学反应所所 需要能量。需要能量。(3)酶作用机理：减少化学反应酶作用机理：减少化学反应，且与无机催化剂，且与无机催化剂 相比，酶相比，酶 作用更明显，催化效率更高。作用更明显，催化效率更高。化学反应化学反应活跃状态活跃状态活化能活化能减少活化能减少活化能常态常态第8页第8页2.酶本质酶本质(1)酶本质摸索过程酶本质摸索过程巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关争论争论毕希纳毕希纳(德国德国)：取得含有酶提取液，但提取液中：取得含有酶提取液，但提取液中还含有许多其它物质，无法直接对酶进行鉴定还含有许多其它物质，无法直接对酶进行鉴定巴斯德巴斯德(法国法国)1857年提出：只有年提出：只有 参与才参与才干进行发酵干进行发酵李比希李比希(德国德国)认为：酵母细胞死亡裂解后由酵母细胞认为：酵母细胞死亡裂解后由酵母细胞中中引起发酵引起发酵 活酵母细胞活酵母细胞某种物质某种物质第9页第9页萨姆纳萨姆纳(美国美国)：1926年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子年用丙酮作溶剂提取出了刀豆种子中脲酶，并证实了脲酶是中脲酶，并证实了脲酶是切赫和奥特曼切赫和奥特曼(美国美国)：20世纪世纪80年代，发觉年代，发觉 也含有催化功效也含有催化功效蛋白质蛋白质少数少数RNA第10页第10页(2)酶本质：酶是酶本质：酶是产生含有催化作用有机物，产生含有催化作用有机物，其中绝大多数是其中绝大多数是，少数是，少数是。活细胞活细胞蛋白质蛋白质RNA二、酶特性二、酶特性1.高效性：高效性：酶催化效率大约是无机催化剂酶催化效率大约是无机催化剂1071013倍。倍。2.专一性：专一性：每一个酶只能催化每一个酶只能催化化学反应。化学反应。一个或一类一个或一类第11页第11页3.作用条件较温和作用条件较温和(1)最适最适pH和温度下，酶活性最高，温度和和温度下，酶活性最高，温度和pH偏高或偏偏高或偏低，酶活性会明显低，酶活性会明显。(2)过酸、过碱或高温下，酶过酸、过碱或高温下，酶。减少减少失活失活第12页第12页第13页第13页1.酶本质及生理功效酶本质及生理功效化学本化学本质质绝绝大多数是蛋白大多数是蛋白质质少数是少数是RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成场合核糖体核糖体细细胞核、胞核、线线粒体、叶粒体、叶绿绿体体(真核生物真核生物)第14页第14页化学本化学本质质绝绝大多数是蛋白大多数是蛋白质质少数是少数是RNA起源普通来说，活细胞都能产生酶生理功效含有生物催化作用作用原理作用原理减少化学反应活化能第15页第15页2.酶化学本质试验验证酶化学本质试验验证(1)证实某种酶是蛋白质证实某种酶是蛋白质试验组：待测酶液双缩脲试剂试验组：待测酶液双缩脲试剂是否出现紫色反应。是否出现紫色反应。对照组：已知蛋白液双缩脲试剂对照组：已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色反应。出现紫色反应。第16页第16页(2)证实某种酶是证实某种酶是RNA 试验组：待测酶液吡罗红染液试验组：待测酶液吡罗红染液是否呈现红色。是否呈现红色。对照组：已知对照组：已知RNA溶液吡罗红染液溶液吡罗红染液出现红色。出现红色。第17页第17页3.酶与无机催化剂相比共性与特性酶与无机催化剂相比共性与特性(1)酶与无机催化剂共性酶与无机催化剂共性可减少分子活化能可减少分子活化能，使化学反应更易进行；，使化学反应更易进行；改改变学反应速度，本身不被消耗；改改变学反应速度，本身不被消耗；只能催化热力学允许进行反应；只能催化热力学允许进行反应；加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平加快化学反应速度，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点。衡点。第18页第18页(2)酶作用特性酶作用特性高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快；高效性：催化效率很高，使反应速度明显加快；专一性：任何一个酶只作用于一个或几种相关化合专一性：任何一个酶只作用于一个或几种相关化合物，这就是酶对底物专一性；物，这就是酶对底物专一性；反应条件温和性：酶促反应在常温、常压、生理反应条件温和性：酶促反应在常温、常压、生理pH条件下进行。条件下进行。第19页第19页例例1(重庆高考重庆高考)下列相关酶叙述，正确是下列相关酶叙述，正确是()A.高温和低温均能破坏酶结构使其失去活性高温和低温均能破坏酶结构使其失去活性B.酶是活细胞产生并含有催化作用蛋白质酶是活细胞产生并含有催化作用蛋白质C.细胞质基质中有催化葡萄糖分解酶细胞质基质中有催化葡萄糖分解酶D.细胞质中没有作用于细胞质中没有作用于DNA解旋酶解旋酶第20页第20页课堂笔记课堂笔记选选 高温能破坏酶结构使其失去活性，而低高温能破坏酶结构使其失去活性，而低温克制酶活性，当温度升高时，酶活性能够恢复。酶是活温克制酶活性，当温度升高时，酶活性能够恢复。酶是活细胞产生并含有催化作用有机物，大多数是蛋白质，少数细胞产生并含有催化作用有机物，大多数是蛋白质，少数是是RNA。细胞质基质中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸酶。细胞质基质中有催化葡萄糖分解形成丙酮酸酶(即即细胞呼吸第一阶段酶细胞呼吸第一阶段酶)。细胞质中线粒体和叶绿体中。细胞质中线粒体和叶绿体中DNA可可复制转录，故其内有解旋酶。复制转录，故其内有解旋酶。C第21页第21页1.酶水解产物是酶水解产物是()A.氨基酸氨基酸B.葡萄糖葡萄糖 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.氨基酸或核糖核苷酸氨基酸或核糖核苷酸 解析：解析：从酶化学本质来分析，绝大多数酶是蛋白质，蛋从酶化学本质来分析，绝大多数酶是蛋白质，蛋白质基本构成单位是氨基酸。少数酶是白质基本构成单位是氨基酸。少数酶是RNA，RNA基本构基本构成单位是核糖核苷酸。要综合考虑该问题，不要有漏掉。成单位是核糖核苷酸。要综合考虑该问题，不要有漏掉。答案：答案：D第22页第22页1.表示酶高效性曲线表示酶高效性曲线第23页第23页(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶 催化效率更高。催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改改变学反应酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改改变学反应 平衡点。平衡点。(3)酶只能催化已存在化学反应。酶只能催化已存在化学反应。第24页第24页2.酶专一性酶专一性(1)表示酶专一性图解表示酶专一性图解 A表示酶，表示酶，B表示被催化反应物；表示被催化反应物；酶和被催化反应物分子都有特定结构。酶和被催化反应物分子都有特定结构。第25页第25页(2)表示酶专一性曲线表示酶专一性曲线 在在A反应物中加入酶反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加，反应速率较未加酶时明显加 快，阐明酶快，阐明酶A催化底物催化底物A参与反应；参与反应；在在A反应物中加入酶反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，反应速率和未加酶时相同，阐明酶阐明酶B不催化底物不催化底物A参与反应。参与反应。第26页第26页3.影响酶活性曲线影响酶活性曲线(1)在一定温度在一定温度(pH)范围内，随温度范围内，随温度(pH)升高，酶催化升高，酶催化 作用增强，超出这一范围酶催化作用逐步削弱。作用增强，超出这一范围酶催化作用逐步削弱。第27页第27页(2)在最适温度在最适温度(pH)时，酶催化作用最强，高于或低于最时，酶催化作用最强，高于或低于最 适温度适温度(pH)，酶催化作用都将削弱。，酶催化作用都将削弱。(3)过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是克制酶过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是克制酶 活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。(4)反应溶液酸碱度改变不影响酶作用最适温度。反应溶液酸碱度改变不影响酶作用最适温度。第28页第28页4.底物浓度和酶浓度对酶促反应影响底物浓度和酶浓度对酶促反应影响第29页第29页(1)在其它条件适宜、酶量一定条件下，酶促反应速率随在其它条件适宜、酶量一定条件下，酶促反应速率随 底物浓度增长而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶底物浓度增长而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶 数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增长。数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增长。(2)在底物充足，其它条件适宜情况下，酶促反应速率与在底物充足，其它条件适宜情况下，酶促反应速率与 酶浓度成正比。酶浓度成正比。第30页第30页 温度、pH、底物浓度和酶浓度都可影响酶促反应速率。不同是温度和pH是经过影响酶活性而影响酶促反应，而底物浓度和酶浓度不影响酶活性。第31页第31页例例2动物脑组织中含有丰富谷氨酸脱羧酶，能专一催化动物脑组织中含有丰富谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为谷氨酸分解为1 mol氨基丁酸和氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从。某科研小组从小鼠脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为小鼠脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mol/L、最适、最适温度、最适温度、最适pH条件下，对该酶催化反应过程进行研究，结果条件下，对该酶催化反应过程进行研究，结果见图甲和图乙。下列相关说法正确是见图甲和图乙。下列相关说法正确是 ()第32页第32页第33页第33页A.二氧化碳浓度增加到一定程度以后不再增加，原因是酶失活B.乙图中当酶浓度增加到一定程度后催化反应速率不再增加C.乙图中催化反应速率增加原因是伴随酶浓度增大，酶 活性逐步增加D.将甲纵坐标改成乙中催化反应速率，坐标曲线和原曲线 不同第34页第34页课堂笔记课堂笔记选选 审题时要关注坐标曲线一些阐明，以及审题时要关注坐标曲线一些阐明，以及横纵坐标含义。甲是在酶浓度固定、反应物量一定下进行横纵坐标含义。甲是在酶浓度固定、反应物量一定下进行反应，用生成物二氧化碳浓度来表示整个反应过程改变，反应，用生成物二氧化碳浓度来表示整个反应过程改变，这是一个催化反应；而乙是在反应物浓度过量这是一个催化反应；而乙是在反应物浓度过量(不成为反应不成为反应限制原因限制原因)条件下，伴随酶浓度改变时对催化反应速率影响，条件下，伴随酶浓度改变时对催化反应速率影响，限制原因是酶浓度，由于反应物浓度过量，因此伴随酶浓限制原因是酶浓度，由于反应物浓度过量，因此伴随酶浓度增长，反应速度不断增长。度增长，反应速度不断增长。D第35页第35页甲曲线中二氧化碳浓度不再增长原因不是酶失活，而是甲曲线中二氧化碳浓度不再增长原因不是酶失活，而是反应物消耗完毕。乙曲线反应速度增长也不是由于酶活反应物消耗完毕。乙曲线反应速度增长也不是由于酶活性逐步增强，而是由于酶浓度增长。将甲纵坐标改成乙性逐步增强，而是由于酶浓度增长。将甲纵坐标改成