降低化学反应活化能的酶一.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基础过关,1、,通过物质跨膜运输的三种方式说明细胞膜的功能特性是_，其对物质的选择吸收是取决于细胞膜上,。大分子物质进出细胞的方式为,，其完成过程依赖,。,2、请解释被动运输，（要说出其特点）其方式有几种。,3、细胞核是,，是细胞,和,的控制中心。核仁与,的合成以及,的形成有关。,选择透过性,载体蛋白的种类和数量,胞吞或胞吐,细胞膜的流动性,遗传信息库,遗传,代谢,某种RNA,核糖体,第5章 细胞的能量供应和利用,降低化学反应活化能的酶,问题探讨,斯帕兰札尼实验,问题探讨,排除物理性消化,2、是什么物质使肉块消失了？,是胃内的化学物质将肉块分解了。,3、胃内起催化消化作用的物质主要是什么？,1、为什么将肉块放入金属笼内？,CO,2,+H,2,O,（,CH,2,O,),+O,2,酶,光能,叶绿体,:,酶,氨基酸,多肽,(,蛋白质）,脱水缩合,核糖体：,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，,统称为,细胞代谢,(,是生命活动的基础,),酶的作用及本质,实验探究：,比较过氧化氢在不同条件下的分解。,实验原理 2H,2,O,2,2H,2,O+O,2,条件1：常温下分解。,条件2：加热分解。,条件3：加入FeCl,3,后分解。,条件4：加入肝脏研磨液（H,2,O,2,酶）后分解。,一、酶在细胞代谢中的作用,实验操作、现象和结论,试 管 编 号,1,2,3,4,加入过氧化氢的量,加入催化剂,温度,现象,产生气泡多少,卫生香燃烧情况,步骤及记录,2ml,2ml,2ml,2ml,2滴Fecl3,2滴肝脏研磨液,90水 浴加热,比较过氧化氢,在不同条件下的分解,1、与1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？为什么？,2、,2,号试管放出的气泡多，这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。,比较号与号试管的现象,号试管,90,O,C水浴,号试管,比较H,2,O,2,在不同条件下的分解,分子从,常态,转变为容易发生化学反应的,活跃状态,所需要的能量称为活化能。,比较过氧化氢,在不同条件下的分解,2、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？,FeCl,3,中的,Fe,3+,和新鲜肝脏中的,过氧化氢酶,都能加快过氧化氢分解的速率，,比较过氧化氢,在不同条件下的分解,3、3,号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？,说明什么？为什么？,4号,过氧化氢酶比,Fe,3+,的催化效率,高,得多，,降低,了,化学反应的,活化能,FeCl,3,中,Fe,3+,和肝脏研磨液的,过氧化氢酶,都能加快过氧化氢分解，原因与2号试管的相同吗？,结论：同无机催化剂相比，,酶降低活化能的作用更显,著，因而催化效率更高。,酶具有高效性,酶,高效性,的曲线,（1）催化剂可,加快化学反应速率,，与无机催化,剂相比，酶的催化效率更高。,（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。,（3）,酶只能催化已存在的化学反应。,实验的注意事项,：,1 必须用新鲜肝脏做实验材料。,2 实验使用肝脏的研磨液,加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。,3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。,4 过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。,5 观察产生氧气多少的途径：,A、观察产生气泡的数目的多少。,B、用无火焰的卫生香来鉴定，氧气多会使无火焰的卫生香复燃。,酶能够提高生物体内的化学反应的速率，那么酶到底是什么物质呢？,酶的本质？,资料分析,巴斯德之前,巴斯德,李比希,毕希纳,萨姆纳,只与死的酵母菌分解出的物质有关,活细胞粉碎后所得的物质作用和活的酵母细胞作用一样,酶是蛋白质,发酵是纯化学反应，与生命无关,只与活的酵母菌有关,少数,RNA也具有生物催化功能,活细胞,产生的一类具,催化作用,的,有机物。,来源,功能,化学本质,酶的本质：,（绝大多数是蛋白质，少数是RNA）,(2)反应前后酶的性质和数量均没有变化。,(1),酶能降低反应的活化能，提高反应速率，缩短到达平衡的时间，但并不改变反应的方向,变量：实验过程中可以变化的因素。,自变量：,因变量：,无关变量：,人为改变的变量。,随着自变量的变化而变化的变量。,除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。,对照实验：,除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。,对照组：,实验组：,对照实验的设计原则：,1、单一变量原则。,2、等量原则。,1,2,3,4,直接观察,水浴加热,肝脏研磨液,FeCl,3,溶液,.,对照组,实验组,实验组,实验组,自,变量,因,变量,无关变量,对照组,实验组,过氧化氢分解速度用产生气泡数目多少表示,加入试剂的量;实验室的温度;氯化铁和肝脏研磨液的新鲜程度等,1,号试管,2,3,4,号试管,2号:90度水浴加热,3号:加入3%的氯化铁,4号:加入20%肝脏,研磨液,酶的特性,说明过氧化氢酶比,Fe,3,+,的催化效率高得多。,为什么,4,号试管的反应速率比,3,号试管快得多？,比较过氧化氢,在不同条件下的分解,质量分数为20的,新鲜肝脏研磨液,1滴,质量分数为3.5的,氯化铁溶液,1滴,生物催化剂：过氧化氢酶,所含酶的相对数量：,1,无机催化剂：Fe,3+,Fe,3+,的相对数量：,25万,酶的特性之一,：,高效性,酶的特性,1,、酶具有高效性,酶的特性,过氧化氢酶除了能催化过氧化氢分解外，能否催化其他,物质的化学反应？,淀粉,酶能催化,淀粉,分解，能否催化其他的化学反应,（例如：蔗糖）？,现在给你淀粉酶溶液，应该如何设计这个实验？,1,、酶具有高效性,淀粉溶液,蔗糖溶液,实验步骤,一,二,三,实验 现象,结论,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5min,2号试管中加入2mL,蔗糖溶液,加入斐林试剂,振荡,约60水浴2min,1号试管中加入2mL,淀粉溶液,无变化,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,每一种酶只能催化,化学反应。,细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的,是分不开的。,一种或一类,专一,性,从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的,条件，比如淀粉酶60左右最好。,能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的活性？,酶活性：酶对化学反应的催化效率。,酶的特性,1,、酶具有高效性,2,、酶具有专一性,基础过关,1、酶的作用是,。,2、酶的化学本质是,。,3、酶的特性有,、,。（已学）,4、口述什么是自变量、因变量、无关变量。,降低化学反应的活化能，催化作用。,绝大多数是蛋白质，少数为RNA,高效性 专一性,自变量：,因变量：,无关变量：,人为改变的变量。,随着自变量的变化而变化的变量。,除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。,探究一、探究温度对酶活性的影响,1、对问题1、2你会做出怎样的假设？_,2、如何验证你的假设？（设计实验）,实验的自变量？_,如何控制自变量？_,无关变量？_,3、实验材料用具：（P84）,4、你选择的酶是,，反应物是,。,5、实验程序：,根据你的选择，写出实验操作过程：（可以以表格形式反映）,温度影响酶的活性，温度过高、过低，酶的活性都会降低,温度,使用水浴恒温箱，底物与酶混合前要先预热处理。,反应物的浓度，滴加的量；滴加酶的量；PH值-,淀粉酶,淀粉,1号试管,2号试管,3号试管,加入淀粉酶2滴，振荡,试管各加入2mL淀粉溶液,蓝色,保持0冰水中反应约5min,加热至100，反应约5min,加热至60，,反应约5min,各加入两滴碘液,振荡,无明显现象,只有在一定温度下酶的催化效率最好,蓝色,探究温度对淀粉酶活性的影响,淀粉溶液,实验步骤,一,二,三,四,实验现象,结论,本实验设计合理吗,淀粉溶液,1,号试管,2,号试管,3,号试管,实,验,步,骤,一,二,三,四,五,实验现象,结论,试管各加入2mL淀粉溶液,取3支试管，分别加入等量淀粉酶溶液,取1号试管和一支加有酶溶液的试管，共同加热至60，保持约5min,取2号试管和一支加有酶溶液的试管，共同在0冰水保持约5min,取3号试管和一支加有酶溶液的试管，共同加热至100，保持约5min,给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液2滴，振荡保温5min,支试管各加入两滴碘液，震荡观察。,无明显变化,蓝色,蓝色,只有在适合的温度下酶的催化效率最高,在最适宜温度下，酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。,较高的温度容易使酶的空间结构遭到破坏而失去活性。,交流与表达：,实验过程中先加酶再调控温度同样能说明温度对酶活性的影响，你赞同吗？改用斐林试剂检测有不妥之处吗？为什么？,不，因为酶的催化效率高，加酶后再做,变量（温度）的调控，底物已经被催化,分解一部分了。,不行，因为斐林试剂检测过程中要加热，,而本实验中的变量是温度。,探究二、探究PH值对酶活性的影响,1、自变量是_，怎样控制自变量？,。,2、因变量是_，,3、实验材料用具：（P84）,4、你选择的酶是,，反应物是,。,5实验程序：,根据你的选择，写出实验操作过程：（可以以表格形式反映）,PH值,通过给酶溶液中滴加酸或碱溶液,酶促反应速率,过氧化氢酶,过氧化氢,H,2,O,2,溶液,1号试管,2号试管,3号试管,实,验,步,骤,一,二,三,四,现象,结论,探究pH对过氧化氢酶活性的影响,加入过氧化氢酶2滴,滴加2滴盐酸,滴加2滴蒸馏水,滴加2滴NaOH,试管各加入2mL H2O2溶液,23min后将点燃的卫生香分别放入试管中,无明显变化,复燃,无明显变化,只有在适合的pH下酶的催化效率最高,在最适宜,PH,下，酶的活性最高，,PH,偏高或偏低酶的活性都会明显降低。,在过酸过碱的条件下，,都会使酶的空间结构,遭到破坏而失去活性,思考：高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？,不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,小结,：,1、酶的特性：酶具有_性。酶具有_性。酶的作用条件_。,2、影响酶催化的变化因素：受到_、_等的影响。,3、影响因素的变化与酶的催化效率：在最适温度或最适pH之前，随温度或pH的逐步增加，酶的催化效率也_，在最适温度或最适pH之后，随温度或pH的不断增加，酶的催化效率_，,4、酶的失活：过_、过_或温度_，会使酶的_遭到破坏，使酶_。,5、酶的活性恢复：0左右时，酶的_很低，但酶的空间结构_，在适宜的温度下酶的活性可以_。,高效,专一,比较温和,温度,PH值,逐渐升高,不断降低,酸 碱,过高,空间结构,失活,活性,没遭破坏,恢复,影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。,(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。),低温：抑制,高温：失活,过酸：失活,过碱：失活,(1)温度、pH,过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。,影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。,(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。),(2)酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。,酶促反应速率,酶的浓度,生成物的量,时间,酶的浓度(a),酶的浓度(2a),(3)底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度的升高而加快，但达到一定浓度，反应速率不再变化。,酶促反应速率,底物浓度,酶量一定,(4)抑制剂和激活剂,生成物的量,时间,底物浓度(v),底物浓度(2v),(a),(2a),影响酶促反应的因素：温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。,(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。),1、胃蛋白酶的最适温度为,37,，在测定其活性时，将溶液从,0 37,过程中，胃蛋白酶的活性将()；,将溶液从,100 37,过程中，胃蛋白酶的活性将()。,A.不断上升B.没有变化C.先升后降D.不断下降,B,A,巩固练习,2、为了认识酶作用的特性，以20过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表中,得不到,实验依据的一项是(),方法,观察结果,1,常温下自然分解,氧气泡少而小,2,常温下加入Fe,3,氧气泡稍多而小,3,常温下加入鲜肝提取液,氧气泡极多而大,4,加入煮沸后冷却的鲜肝提取液,氧气泡少而小,B,A.从催化反应效率看，酶有高效性,B.从催化底物范围看，酶有专一性,C.从催化反应条件看，酶有温和性,D.从催化活性看，酶变性后就失活,3.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.吃药使人没有了胃口,4.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,C,A,习题巩固,5、下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。,A,B,C,反应速率,反应物浓度,（1）请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。,A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。,B点：反应速率在此时达到最高。,C点：反应速率不再随着反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。,习题巩固,1、下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。,A,B,C,反应速率,反应物浓度,（2）如果在A点时温度升高10，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。,如果在A点时温度升高10，曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。,习题巩固,1、下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。,A,B,C,反应速率,反应物浓度,（3）如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画出相应的曲线。,该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。,