《高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新叶伸向和煦的阳光蚱蜢觊觎绿叶的芬芳它们为生存而获取能量能量在细胞里流转激荡第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶问题探讨问题探讨1.斯帕兰札尼设计的实验巧妙在哪里？2.这个实验要解决什么问题？3.是什么物质使肉块消失了？4.由此归纳出这个实验证明了什么？5.怎样才能证明你的推测？细胞代谢是生命细胞代谢是生命活动的基础活动的基础细胞中每时每刻都在细胞中每时每刻都在进行着的化学反应。进行着的化学反应。想一想：叶绿体有何功能，线粒体呢，核糖体呢？想一想：叶绿体有何功能，线粒体呢，核糖体呢？一、酶的作用和本质一、酶的作用和本
2、质1.细胞代谢为什么离不开酶？细胞代谢为什么离不开酶？2.酶是什么？酶是什么？3.科学家是怎样研究酶的本质科学家是怎样研究酶的本质的？的？酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不同的现象？这一现象说号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？明了什么？2 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？4 4、3 3号与号与4 4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？号相比，哪支试
3、管中的反应速率快？这说明什么？5 5、为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？、为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？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反应条件反应条件 H H H H2 2O O O O2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生卫生香卫生香 燃烧燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液2 2滴滴2 2滴滴过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样不明显不明显少量少量大量大量迅速
4、迅速 复燃复燃对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组变量变量无关变量无关变量自变量自变量因变量因变量复燃复燃 不明显不明显较多较多 酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活活跃状态跃状态所需要的能量。所需要的能量。各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的降低化学反应的活化能活化能同无机催化剂相比，酶同无机催化剂相比，酶能能更显著地更显著地降低化学反降低化
5、学反应的应的活化能活化能，因而催化，因而催化效率效率更高更高。在在2020测得的过氧化氢测得的过氧化氢分解的活化能分解的活化能1.1.酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用降低化学反应活化能。同无机催化降低化学反应活化能。同无机催化剂相比，催化效率更高。剂相比，催化效率更高。2.2.控制自变量，以形成对照或对比控制自变量，以形成对照或对比 观察分析因变量，以得出实验结果或结论无关变量保持一致。观察分析因变量，以得出实验结果或结论无关变量保持一致。3.3.对照实验对照实验除了一个因素以外，其余因素都保持不变除了一个因素以外，其余因素都保持不变4.实验设计的基本原则：单一变量原则；对照原则；等量
6、性原则。实验设计的基本原则：单一变量原则；对照原则；等量性原则。完成下面有关变量的概念图完成下面有关变量的概念图变量变量概念概念分类分类实验控制方法实验控制方法实验过程中可实验过程中可以变化的因素以变化的因素 自变量自变量 因变量因变量 无关变量无关变量 控制控制观察分析观察分析及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈1.1.同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是的原因是 A.A.降低反应的活化能的作用更显著降低反应的活化能的作用更显著B B. .能供给反应物能量能供给反应物能量C.C.改变了反应的途径改变了反应的途径 D.D.能降低反应活化能能降低反应活
7、化能A及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈2.有一种酶催化反应有一种酶催化反应P+Q R，图中的实线，图中的实线表示没有酶时的过程，表示没有酶时的过程，在在t1时，将能催化此反时，将能催化此反应的酶加入反应混合物应的酶加入反应混合物中，图中哪条曲线能表中，图中哪条曲线能表示此反应的真实过程示此反应的真实过程（ ）C及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈3.3.在在过过氧氧化化氢氢酶酶和和FeFe3+3+的的催催化化效效率率比比较较的的实实验验中中，把肝脏制成研磨液的目的是（把肝脏制成研磨液的目的是（ ）A A有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放B B保护过氧化氢酶保护过氧化氢酶 C C提高过氧化
8、氢酶的活性提高过氧化氢酶的活性 D D以上说法都不正确以上说法都不正确A阅读阅读P81资料分析，关于酶本质的探索，思考讨论下列问题资料分析，关于酶本质的探索，思考讨论下列问题：1.从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？2.从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？3.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？4.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的
9、实验可以得出什么结论？么结论？5.请给酶下一个较完整的定义。请给酶下一个较完整的定义。巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些细胞中的某些物质物质，但这些物质只有在酵，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后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继续起催化作用，
10、就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能绝大多数为绝大多数为蛋白质蛋白质少数为少数为RNARNA来源功能功能化学本质化学本质催化作用催化作用酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物活细胞活细胞及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈化学本质化学本质酶是活细胞产生的具催化能力的有机物酶是活细胞产生的具催化能力的有机物合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能作用原理作用原理1.完成表格：完成表格：绝大多数是蛋白质绝大多数是蛋白质少数是少数是RNA细胞核
11、（真核细胞）细胞核（真核细胞）一般来说，活细胞都能产生酶一般来说，活细胞都能产生酶氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体生物催化作用生物催化作用降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈2.2.下列有关酶的叙述，正确的是（下列有关酶的叙述，正确的是（ ） 是有分泌功能的细胞产生的是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得，有的从体内转化而来有的从食物中获得，有的从体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质 有的酶是蛋白质，有的是固醇有的酶是蛋白质，有的是固醇 酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能 酶只是起
12、催化作用酶只是起催化作用 酶只在细胞内发挥作用酶只在细胞内发挥作用 及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈3. 20世纪世纪80年代初，年代初，Cech 和和Altman分别发现分别发现了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的传统观念，为此双双获得了传统观念，为此双双获得了1989年的诺贝尔化年的诺贝尔化学奖。学奖。“核酶核酶”是指某些（是指某些（ ）。）。ADNA BRNA C染色体染色体 DATPB二、酶的特性二、酶的特性酶有哪些特性？酶有哪些特性？酶的活性受那些条件的影响？酶的活性受那些条件的影响？如何设计实验，探究影响酶活性的如何设计实验，探究影响
13、酶活性的条件？条件？二、酶的特性二、酶的特性 在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？1.1.含义：含义：少量的酶起到巨大的催化作用。2.意义：意义：酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行 ；能量供应的稳定。 3.实验验证：实验验证： 比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率二、酶的特性二、酶的特性 酸既能催化蛋白质的水解，也能酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。催化脂肪、淀粉水解。 蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、
14、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。解，对其他化学反应不起作用。 口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉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丝两天后还没被消化? ? 由上述资料可看出酶具有什么特性？由上述资料可看出酶具有什么特性？一种酶只能催化一种或一类化学反应。一种酶只能催化一种或一类化学反应。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的是细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的是分不开的。分不开的。1.1.含义：含义：2.意义：意义：目前发现的酶有目前发现的酶有 4000 多种多种,它们分别催化不同的化它们分别催化不同
15、的化学反应。因而，学反应。因而，酶具有多样性。酶具有多样性。二、酶的特性二、酶的特性由此可看出酶的作用条件有什么特点？由此可看出酶的作用条件有什么特点？温度和温度和PH对酶活性的对酶活性的影响曲线分析影响曲线分析0最适温度最适温度t/ /mmolmmol. s. s-1-1酶活性受温度影响示意图酶活性受温度影响示意图/ /mmolmmol. s. s-1-1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈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
16、胃口 C及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈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及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈3.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ）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D及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈4.某种细菌中发生下列一系列反应：在酶E4失效的情况下，要使细菌能够正常生长，我们至少要向培养基
17、中加入什么?( )A. X B. A C. X和C D. YD三、探究影响酶活性的条件三、探究影响酶活性的条件表达与交流表达与交流提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果（温度（温度/pH 会影响酶的活性吗？）会影响酶的活性吗？）（温度（温度/pH 会影响酶的活性）会影响酶的活性）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）1组试管组试管淀粉溶液淀粉溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结
18、论结论2组试管组试管3号试管号试管每组一支试管各加入每组一支试管各加入2mL淀粉溶液，另一支淀粉溶液，另一支加入淀加入淀粉酶粉酶2滴滴蓝色蓝色保持保持0冰水中冰水中保温约保温约5min加热至加热至100，保温约保温约5min加热至加热至60，保温约保温约5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡无明显现象无明显现象只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响探究温度对淀粉酶活性的影响每组试管混合后震荡摇匀，再置于原来温度条件下反应5min1号试管号试管过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三实验现象实验现象结论结论2号试管号试
19、管3号试管号试管试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化pH7pH=12pH2各加入几滴过氧化氢酶溶液，各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后后将点燃的卫生香分别放入试管中将点燃的卫生香分别放入试管中只有在适合的只有在适合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好复燃复燃无明显变化无明显变化探究探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响四、影响酶促反应的因素四、影响酶促反应的因素1 1、温度、温度3 3、酶的浓度：、酶的浓度：反应速率随反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4、底物浓度：、底物浓度：在一定浓度在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化2 2、pHpH及时反馈及时反馈及时反馈及时反馈1.将唾液淀粉酶先放入沸水中将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放在分钟，再放在37的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是是A A、不断降低不断降低 B B、先升后、先升后降降C C、先降后、先降后升升 D D、没有变化没有变化D谢谢聆听
