降低化学反应活化能的酶区省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

高一 徐老师第五章 细胞能量供给和利用 第一节 降低化学反应活化能酶 第一课时 第1页复习提问：合成ATP时能量主要起源是？第2页问题探讨第3页讨论一：金属笼子有什么作用呢？讨论二：是什么物质使肉块消失了？讨论三：怎样才能证实你推测？排除了鸟胃中物理性消化胃内化学物质搜集胃内物质，在体外能否分解肉块请思索：第4页 细胞代谢终究是指什么呢？第5页(1)场所：中。(2)实质：各种 总称。(3)意义：细胞 基础。细胞化学反应生命活动一、细胞代谢第6页二、酶在细胞代谢中作用试验探究：.试验：比较过氧化氢在不一样条件下分解(1)试验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中 和肝脏研磨液中 作用下加速分解。过氧化氢酶Fe3第7页试验目标：经过比较过氧化氢在不一样条件下分解快慢，了解酶作用和意义。试验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶作用下都可分解成水和氧气。2 H2O2 2 H2O +O2高温/Fe3/过氧化氢酶检验方法：A、观察产生气泡数目标多少。B、用无火焰卫生香来判定，氧气多会使无火焰卫生香复燃。第8页想一想1、为何要选取新鲜猪肝？2、为何要将猪肝制成研磨液？新鲜肝脏中有较多过氧化氢酶过氧化氢酶存在于活细胞中，试验使用肝脏研磨液，加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子接触面积，从而加速过氧化氢分解思索：土豆细胞中有吗？第9页步骤试管编号1234 一二 观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴2滴反应条件 H2O2 浓度剂量剂量试验步骤：第10页1、与1号试管相比，2号试管出现什么不一样现象？这一现象说明什么？90水浴加热加热能够促进过氧化氢分解2比1释放气泡多第11页2、3号试管和4号试管未经加热也有大量气泡产生，这说明什么？3、3号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？说明什么？Fe3+和新鲜肝脏中过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解4号，说明过氧化氢酶催化效率更高第12页步骤试管编号1234 一二 观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴2滴不显著少许较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不一样条件下分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶作用下分解速率最快反应条件 H2O2 浓度剂量剂量气泡产生带火星木条试验步骤：第13页对照试验对照组试验组等量性标准单一变量标准等量性标准则变量无关变量自变量无关变量因变量第14页自变量：试验中 变量。因变量：随 而改变变量。无关变量：除自变量外，试验过程中可能还会存在一 些 ，对 造成影响。控制变量与对照试验：对照试验：除了一个原因以外，其余原因都保持不变试验叫做对照试验。对照试验普通要设置对照组与试验组。人为控制改变自变量试验结果可变原因第15页对照标准：设计对照试验,既要有对照组又要有试验组。单一变量标准：在对照试验中,除了要观察变量发生改变外,其它变量都应保持相同。等量标准：各组加入试剂要等量试验设计基本标准：对照标准；单一变量标准；等量标准；平行重复标准第16页问题质疑：与1号试管相比，为何2号试管加热后过氧化氢就能分解？加热使反应加紧本质：使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为轻易分解活跃状态。分子从常态转变为轻易发生化学反应活跃状态所需要能量称为活化能第17页降低了化学反应活化能 FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解，原因与2号试管相同吗？催化作用第18页各条件使反应加紧本质：加热：Fe3+：酶：提升分子能量降低化学反应活化能更显著地降低化学反应活化能第19页第20页2、现象解释：第21页能量反应过程酶使活化能降低没有酶催化有酶催化第22页AB:酶降低活化能BC:酶活化能AC：无催化剂时活化能酶作用机理第23页1.下列图是无催化剂和酶作用机理示意图答案分别是CA、CB。(1)没有催化剂时活化能是多少？有酶催化时活化能又是多少？(用图中字母表示)(2)酶能不能为化学反应提供所需要能量？酶加紧反应速率机理是什么？答案不能。酶是经过降低反应活化能来加紧反应速率第24页(3)下表数据是在20 测得H2O2分解活化能，数听说明，酶和无机催化剂相比有什么不一样？答 案 和 无 机 催 化 剂 相 比，酶 降 低 活 化 能 作 用 更 显 著，即催化效率更高。条件活化能/kJmol没有催化剂催化75用胶态钯催化54用过氧化氢酶催化29第25页谢 谢第26页高一 徐老师人教版生物必修一第五章 细胞能量供给和利用 第一节 降低化学反应活化能酶 第二课时 第27页一、酶本质阅读教材P8182,“关于酶本质探索”思索：巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫和奥特曼观点各是什么？第28页 发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞相关，发酵是整个细胞而不是细胞中一些物质起作用引发发酵是细胞中一些物质，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一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酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也含有生物催化功效巴斯德之前第29页酶 起源 功效化学本质活细胞催化性降低化学反应活化能大部分是蛋白质，少部分是RNA第30页酶概念酶是活细胞产生一类含有生物催化作用有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA.起源作用化学本质合成原料？第31页归纳酶本质及生理功效化学本质绝大多数_少数是_合成原料合成场所起源生理功效作用原理蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体核仁降低化学反应活化能生物催化作用活细胞第32页2、酶化学本质试验验证（1）证实某种酶是蛋白质试验组:待测酶液+双缩脲试剂一 是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂一 出现紫色反应第33页(2)要验证唾液淀粉酶化学本质是蛋白质，现有试验材料有：刚取唾液，已知蛋白液，双缩脲试剂及试管等，那么你给出合理试验方案是怎样？组别待测液检验试剂预期现象结论试验组唾液双缩脲试剂出现紫色唾液淀粉酶是蛋白质对照组 已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色第34页与无机催化剂相比较，酶降低活化能作用更显著，因而催化效率更高。3号试管加FeCl3溶液4号管加新鲜肝脏研磨液气泡：较多气泡：大量卫生香：不猛烈卫生香：猛烈(一)酶含有高效性二、酶特征第35页 酶高效性曲线（1）催化剂可加紧化学反应速率，与无机催化剂相比，酶催化效率更高。（2）酶只能缩短到达化学反应平衡所需时间，不改改变学 反应平衡点。反应前后酶性质和数量不发生改变。（3）酶只能催化已存在化学反应。第36页 无机催化剂既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪、淀粉水解。蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等水解。口腔里有唾液淀粉酶，可塞进牙缝里肉丝两天后还没被消化。由上述资料大胆提出问题，作出你假设。（二）酶含有专一性第37页(1)含义：每一个酶只能催化 化学反应。如过氧化氢酶只能催化 分解。脲酶除了催化 分解外，对其它化学反应不起作用。(2)意义：使细胞代谢有条不紊地进行。一个或一类过氧化氢尿素第38页 依据图2分析：在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时显著加紧，而加入酶B，反应速率和未加酶时相同，这说明什么？答案酶A能催化反应物A反应，酶B不能催化反应物A反应，酶作用含有专一性。图2第39页酶活性大小 通常以单位时间内底物降低量或产物生成量（即反应速度）来表示酶活性大小。（三）酶作用条件温和第40页t/mmol.s-1最适温度酶活性受温度影响示意图最适温度酶活性最高时：动物:3540oC；植物:4050oC之间；微生物最适温度差异很大有些人工酶：60oC酶作用需要适宜温度第41页在一定温度范围内，酶促反应速率随温度升高而 ；当温度升高到一定程度时，酶促反应速率伴随温度升高而 。加紧下降第42页酶活性受温度影响示意图最适温度t/mmol.s-1低温、高温对酶活性影响一样吗？抑制失活低温抑制酶活性，但不温度升高后，酶仍能恢复 活 性。但 高 温 会 使 酶 遭 到 破 坏，会 造 成 酶 ，甚至会使其永久失去活性。空间结构变性第43页最适pH酶活性最高时：动物:6.58.0胃蛋白酶最适pH:1.5植物:4.56.5。酶作用需要适宜pH第44页最适pH下降在一定条件下，酶活性最大时pH值称为该酶 。偏离该pH，不论升高还是降低，酶促反应速率都会 。第45页酶活性受pH值影响示意图过酸、过碱对酶活性影响一样吗？失活失活过 酸、过 碱 都 会 使 酶 遭到破坏，使酶永久 空间结构失活第46页谢 谢第47页第五章 细胞能量供给和利用 第一节 降低化学反应活化能酶 第三课时 高一 徐老师人教版生物必修一第48页材料：淀粉酶、淀粉、沸水、冰块、60 水、碘液一、试验设计1、温度酶活性影响第49页(1)原理 温度影响酶活性和结构，从而影响淀粉水解，滴加碘液，依据是否出现蓝色及蓝色深浅来判断酶活性。第50页 (2)试验设计思绪 淀粉t1温度下淀粉酶t1温度下 淀粉t2温度下淀粉酶t2温度下 淀粉tn温度下淀粉酶tn温度下 检测是否出现蓝色及蓝色深浅碘液第51页（3）试验设计程度取淀粉、淀粉酶分别放入试管各自在所控制温度下处理一段时间淀粉与对应温度淀粉酶混合在各自所控制温度下保温一段时间滴加碘液，观察颜色改变注意：试验程序中2、3步一定不能颠倒第52页 (4)试验变量分析第53页试验过程中先加酶再调控温度一样能说明温度对酶活性影响，你赞同吗？改用斐林试剂检测有不妥之处吗？为何？不，因为酶含有高效性，加酶后再做变量（温度）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，而本试验中变量是温度。（5）交流与表示：第54页步骤试管编号123加入3%可溶性淀粉溶液2 mL2 mL2 mL提供环境温度60 水沸水冰块保温5 min5 min5 min注入2%新鲜淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL继续保温5 min5 min5 min滴入碘液1滴1滴1滴试验现象淡黄色蓝色蓝色第55页（2）在温度对酶活性影响试验中，为何要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自温度？预防在控制温度之前淀粉酶已将淀粉水解，从而失去对照作用，影响试验效果。问题讨论(1)结合试验结果你有什么结论？1号试管中淀粉被完全水解了，2、3号试管中淀粉没有被水解。工业淀粉酶活性受温度影响。在60 时活性最高，温度偏高或者偏低，都会影响酶活性第56页答案不能。过氧化氢本身在不一样温度下就存在分解速率差异，会干扰试验结果。(3)能否在反应后加入新配制斐林试剂观察是否有砖红色沉淀生成，来判断试管中淀粉是否水解了？不能。因为这个试验要严格控制温度，而斐林试剂反应需要水浴加热。(4)能否用过氧化氢和过氧化氢酶来做这个试验？第57页【提醒】本试验不宜选取斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热条件下才有砖红色沉淀生成，而该试验需严格控制不一样温度。本试验不宜选取过氧化氢酶催化H2O2分解，因为过氧化氢酶催化底物过氧化氢在加热条件下分解也会加紧。第58页2pH对酶活性影响(1)原理 pH影响酶活性和结构，从而影响氧气生成量，可用点燃但无火焰卫生香燃烧情况来检验氧气生成量多少。第59页(2)试验设计程序取n支试管分别加入等量同种新鲜质量分数为20%肝脏研磨液用盐酸或NaOH溶液调整出不一样pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)分别滴加等量质量分数为3%过氧化氢溶液用点燃但无火焰卫生香来检验氧气生成情况。第60页pH对酶活性影响 试验程序步骤试验操作内容试管1试管2试管31注入等量过氧化氢酶溶液2滴2滴2滴2注入不一样pH溶液1 mL蒸馏水1 mL盐酸1 mLNaOH3注入等量H2O2溶液2 mL2 mL2 mL4观察现象有大量气泡产生无气泡产生无气泡产生注意：试验程序中2、3步一定不能颠倒第61页(1)该试验结果说明了酶活性和pH有什么关系？答案酶作用需要适宜pH，pH偏高或偏低都会使酶活性降低。(2)该试验中，能否在加入肝脏研磨液后，直接加入3%过氧化氢溶液，然后再调整pH?不能。因为酶作用含有高效性，在调整pH之前，试管中已经发生了猛烈反应，会影响到试验结果。第62页【提醒】本试验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH，再混合，以确保反应一开始便到达预设pH。本试验不宜选取淀粉酶催化淀粉分解，因为淀粉酶催化底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。(3)本试验能否选取淀粉酶和淀粉作为试验材料？为何？不能。因为淀粉酶催化底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。第63页材料用具：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、斐林试剂、3、验证酶专一性第64页序号项 目试管12341淀 粉 溶 液2mL2mL/2蔗 糖 溶 液/2mL2mL3淀 粉 酶2mL/2mL4蔗 糖 酶/2mL2mL/5斐 林 试 剂2mL2mL2mL2mL6砖红色沉淀有无无有试验：酶含有专一性第65页(1)1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？答案:1号试管中淀粉被水解，2号试管中蔗糖没有被水解。(2)上述试验说明了什么？答案:淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶催化作用含有专一性。第66页(3)肽酶能催化各种多肽水解为氨基酸，是否说明肽酶没有专一性？答案:不是。酶专一性是指每一个酶只能催化一个或一类化学反应，肽酶催化是一类反应，也说明其含有专一性。第67页1.酶活性（温度、pH）二、影响酶促反应速率原因第68页酶促反应速率底物浓度酶量一定在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加紧，反应速率与底物浓度近乎成正比。2.底物浓度第69页酶促反应速率底物浓度酶量一定当底物浓度很大，且到达一定程度时，反应速率就到达了一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎不再改变，这是受酶浓度或酶活性限制。2.底物浓度第70页第71页右下列图表示是在最适温度下，反应物浓度对酶所催化化学反应速率影响。请据图回答以下问题：酶促反应速率底物浓度ABC第72页A点：伴随反应底物浓度增加，反应速率加紧。B点：反应速率在此时到达最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度增加而升高，维持在相对稳定（1）请解释在A、B、C三点时该化学反应情况酶促反应速率底物浓度ABC第73页（2）假如在B点时往反应混合物中加入少许一样酶，曲线会发生什么改变？为何？（用对应曲线在右图表示出来）该曲线表明，B点反应底物浓度足够大，是酶数量限制了反应速率提升，这时加入少许酶，会使反应速率加紧酶促反应速率底物浓度ABC第74页（3）假如在A点时温度升高10，曲线会发生什么改变？为何？（用对应曲线在右图表示出来）假如A点时温度升高10，曲线上升幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度改变。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。酶促反应速率底物浓度ABC第75页3、酶浓度酶促反应速率酶浓度底物无限在底物充分、其它条件适宜且固定条件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。第76页无机催化剂一个或一类最高显著降低课堂小结第77页谢 谢第78页