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    5.1降低化学反应活化能的酶ppt课件-2023新人教版(2019)《高中生物》必修第一册.pptx

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    5.1降低化学反应活化能的酶ppt课件-2023新人教版(2019)《高中生物》必修第一册.pptx

    1、新课导入讨论:1.为什么要将肉块放在金属笼内?2.是什么物质使肉块消失了?3.怎样才能证明你的推测?便于取出实验材料(肉块),排除物理性消化对肉块的影响,确定其是否发生了化学性消化。收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否能将肉块分解斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 17731773年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。发现笼内的肉

    2、块消失了。消化道内的化学物质将肉块分解了后来,科学家发现胃液中含有大量盐酸,于是推测盐酸是使食物分解的物质。1835年,德国科学家施旺,通过实验发现,胃腺分泌物中有一种物质,将它与盐酸混合后,对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用,这种物质就是胃蛋白酶。酶 有什么作用呢?它是什么物质呢?随着对细胞研究的不断深入,人们认识到,细胞的生活需要物质和能量,能量的释放、储存和利用,必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶(条件)。(实质:化学反应)细胞代谢是细胞生命活动的基础。(意义)细胞代谢过程中会产生代谢废物,甚至会产生对细胞有害的物质,如过氧化

    3、氢。幸而细胞中有过氧化氢酶能将它及时分解为氧气和水。2H2O2 2H2O+O2过氧化氢酶酶 有什么作用呢?它是什么物质呢?伤口处有H2O2酶与H2O2接触,快速产生氧气。为什么双氧水(H2O2)遇到伤口会产生气泡?气泡是什么?新鲜猪肝新鲜猪肝等活细胞中均含有等活细胞中均含有过氧化氢酶过氧化氢酶,FeFe3+3+是一种是一种无机催化剂无机催化剂,他们都可以催化过氧化氢分解成,他们都可以催化过氧化氢分解成水和氧水和氧.2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+O+O O2 2无机催化剂无机催化剂生物催化剂生物催化剂一一 酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实

    4、验:比较过氧化氢在不同条件下的分解速率1.实验原理:通过比较通过比较H H2 2O O2 2在在不同条件下不同条件下分解的分解的快慢快慢,了解过,了解过H H2 2O O2 2酶的作用。酶的作用。2.实验目的:过氧化氢酶过氧化氢酶加加热热FeClFeCl3 33.实验步骤P77:常温下反应常温下反应 加热加热 FeFe3+3+做催化剂做催化剂 过氧化氢酶过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察9090水浴加热水浴加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液想一想想一想1、为什么要选用新鲜的猪肝?2、为什么要将猪肝制成研磨液?3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能否共用一个吸管

    5、?新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶,且酶活性较高。使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶,进而使酶与底物充分接触。不能,若共用一支吸管,则后滴加的溶液(肝脏研磨液)中会含少量上若共用一支吸管,则后滴加的溶液(肝脏研磨液)中会含少量上次滴加的溶液(次滴加的溶液(氯化铁溶液氯化铁溶液),从而),从而影响实验结果的准确性。4、为什么要新配制的H2O2:H2O2不稳定,在常温下会分解。5、实验现象不明显的原因:肝脏不够新鲜、H2O2放置过久步骤步骤试管编号试管编号1 12 23 34 4 一一二二 观察观察2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%常温常温9090FeClF

    6、eCl3 3肝脏研磨液肝脏研磨液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复燃复燃不明显不明显复燃复燃明显明显H H2 2O O2 2 在不同条件下的分解速率不一样,在不同条件下的分解速率不一样,在在H H2 2O O2 2 酶的作用下分解速率最快。酶的作用下分解速率最快。反应条件反应条件 H H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生点燃的卫生香点燃的卫生香3.实验步骤:4.实验结论: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号试管放出的气泡多,这一现象说明加热能促进H H2 2O

    7、O2 2的分解,提高反应速率。的分解,提高反应速率。不能不能2 2、在细胞内能通过加热提高反应速率吗、在细胞内能通过加热提高反应速率吗?讨论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?FeClFeCl3 3中的中的FeFe3+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4 4、3 3号试管与号试管与4 4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?说明什么?号试管相比,哪支试管中的反应速率快?说明什么?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

    8、内化学反应的顺利进行至关重要?4 4号。号。过氧化氢酶比过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率高得多。的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说所以说酶对于细胞内化学酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。反应的顺利进行至关重要。控制变量和设计对照实验科学方法1.变量:2.自变量:3.因变量:4.无关变量:在实验中的变化因素。在实验中,人为控制的对实验对象进行处理的因素。在实验中,因自变量

    9、的改变而变化的变量。(因变量一般都应有容易检测的指标)除自变量外,实验过程中会对实验结果造成影响的其他可变因素。实验设计原则对照原则:单一变量原则:等量原则:在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同以排除其他因素的干扰从而验证唯一变量的作用。对照实验一般要有对照组和实验组。除单一变量可以变化外,其他的实验条件必须保持一致,如试剂要等量。除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验叫作的实验叫作对照实验.2、设置这样的对照组有什么意义?消除无关变量对实验结果的影响,以突出所

    10、要研究的实验因素(自变量)消除无关变量对实验结果的影响,以突出所要研究的实验因素(自变量)与因变量的关系,增强实验结果的可信度。与因变量的关系,增强实验结果的可信度。1、对照实验:经实验因素处理的人为改变条件的组。未经实验因素处理的组。实验组:对照组:实验结果未知实验结果已知除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。并将结果进行比较的实验。空白对照:未作任何实验处理的对照组。这里的这里的“空白空白”不是什么影响因素都不给予,而是针对实验组所要研究的实验因不是什么影响因素都不给予,而是针对实验组所要研究的实

    11、验因素给予空白,也就是,素给予空白,也就是,除不给予实验变量外,别的无关变量都与实验组完全相同。除不给予实验变量外,别的无关变量都与实验组完全相同。空白对照组通常加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水来替代实验因素,进行对照。空白对照组通常加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水来替代实验因素,进行对照。步骤步骤试管编号试管编号 1 12 23 34 4 一一二二 观察观察2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%常温常温9090FeClFeCl3 3肝脏研磨液肝脏研磨液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反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关

    12、变量无关变量变量变量 H H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生点燃的卫生香点燃的卫生香对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组实验结果未知实验结果未知实验结果已知实验结果已知请找出本实验中的实验组、对照组及各种变量复燃复燃不明显不明显复燃复燃明显明显自变量包括温度和催化剂为反应物分子为反应物分子提供提供能量能量(活化能)活化能),使其从常态转变为容易分解的活跃状态。,使其从常态转变为容易分解的活跃状态。一一 酶在酶在细胞细胞代谢中的作用代谢中的作用思考1:加热使反应速率加快的原理?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活化能思考2:无机催化剂与

    13、酶是否也提供能量,从而使反应速率加快?不提供能量,而是降低不提供能量,而是降低化学反应的化学反应的活化能活化能一一 酶在酶在细胞细胞代谢中的作用代谢中的作用与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,为什么?与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著。酶到底酶到底是什么?是什么?想一想:如何表示?想一想:如何表示?无催化剂曲线:无催化剂曲线:_酶促反应曲线:酶促反应曲线:_无酶促反应所需活化能:无酶促反应所需活化能:_酶促反应所需活化能:酶促反应所需活化能:_酶降低的活化能:酶降低的活化能:_曲线曲线B曲线曲线AE2E3E2E3一一 酶在酶在细胞细胞代谢中的作用代谢中的作用正是由于酶的催化作用,细胞代

    14、谢才能在温和条件下快速有序地进行正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行(意义意义)。阅读教材P79-80 页 思考 讨论 部分,体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系。完成教材P80 讨论题、拓展应用2 二二 酶酶的本质的本质二二 酶的本质酶的本质巴斯德之前巴斯德发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞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酶是蛋白质李比希切赫、奥尔特曼少数RNA也具有生物催化功能探索酶的本质探

    15、索酶的本质发酵是纯化学反应,与生命活动无关教材P80 拓展应用2如何设计实验证明酶的化学本质是蛋白质呢?原理:蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应实验组:将酶与双缩脲试剂反应对照组:将鸡蛋清与双缩脲试剂反应讨论:讨论:2.2.在科学发展过程中出现争论是正常的,巴斯德和李比希之间出现争论在科学发展过程中出现争论是正常的,巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么?这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?的原因是什么?这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?1.1.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?巴斯德认为巴斯德认为

    16、发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关,是合理的;认为,是合理的;认为发酵是整个细胞而不是发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用细胞中的某些物质在起作用,是不正确的。,是不正确的。李比希认为李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质引起发酵的是细胞中的某些物质,是合理的;认为,是合理的;认为这些物质这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用,是不正确的。,是不正确的。巴斯德是微生物学家,特别强调生物体和细胞的作用;巴斯德是微生物学家,特别强调生物体和细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争

    17、论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上,使科他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。学研究更加有的放矢。3.3.从毕希纳的实验可以可以得出什么结论?从毕希纳的实验可以可以得出什么结论?4.4.萨姆纳历时萨姆纳历时9 9年才证明脲酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为年才证明脲酶是蛋白质,并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他取得的成功靠的什么样的精神品质?他取得的成功靠的什么样的精神品质?5.5.请给酶下一个比较完整的定义。请给酶下一个比较完整的定义。毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破毕希纳的实验说明,酵母细胞中的某些物质能

    18、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。碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样。萨姆纳历时萨姆纳历时9 9年,用正确的科学方法,坚持不懈、百折不挠的科年,用正确的科学方法,坚持不懈、百折不挠的科学精神,将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。学精神,将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。概念来源作用化学本质合成原料元素组成合成场所作用机理 作用场所酶的特性酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物绝大多数是蛋白质氨基酸核糖体降低化学反应的活化能少数是RNA核糖核苷酸细胞核(真核生物)活细胞(哺乳动物成熟的红细胞

    19、不能合成)具有催化作用细胞内、细胞外、生物体外 C、H、O、N(S)C、H、O、N、P高效性、专一性、作用条件较温和5.1.2 酶的特性 。生物体内的各种化学反应,几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。聚焦聚焦1酶有哪些特性?2酶的活性受哪些条件的影响?Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.跟一般催化剂相同,化学反应前后,本身不被消耗,酶的性质和数量保持不变。酶只改变反应速率,缩短反应时间,不改变化学反应的平衡点,不改变生成物的量。生成物的量由 决定。时间时间O O2 2量量无

    20、催化剂加Fe 3+加过氧化氢酶建构“在加过氧化氢酶、Fe3+条件下,H2O2分解产生的氧气量与时间的关系”数学模型。三 酶的特性底物的量底物的量大量的实验数据表明,酶的催化效率是无机催化剂的1071013 倍1.高效性判断:ac曲线体现了酶的作用具有高效性()a ab bc c ab曲线体现酶的高效性ac曲线体现酶具有催化作用Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.三 酶的特性1.高效性(1)内容:(2)原因:(3)意义:(4)实验设计思路及预测结果与结论项目项目对照组对照组实验组实验组材料材料试剂试剂现象现象结论结论与无机催化剂相比,酶的催化效

    21、率更高,是无机催化剂的107-1013倍保证了细胞内化学反应的高效进行,保证了细胞内能量供应的稳定与无机催化剂相比,酶能显著降低化学反应的活化能等量的同一种底物等量的同一种底物一定量的无机催化剂一定量的无机催化剂等量的与底物对应的酶溶液等量的与底物对应的酶溶液反应速率慢或反应时间长反应速率慢或反应时间长反应速率快或反应时间短反应速率快或反应时间短酶具有高效性酶具有高效性自变量:催化剂的种类(无机催化剂/酶)你在踢球或奔跑时,你在踢球或奔跑时,肌细胞需要大量的能肌细胞需要大量的能量供应。量供应。供能的化学反供能的化学反应如果慢悠悠应如果慢悠悠地进行。地进行。你还能跑那你还能跑那么快吗么快吗?化学

    22、反应要化学反应要酶来催化酶来催化酶的催化酶的催化效率要高效率要高健步如飞健步如飞保证了细胞内化学反应的高效进行。保证了细胞内化学反应的高效进行。保证了细胞内能量供应的稳定。酶具有高效性的意义:酶具有高效性的意义:口腔里的唾液能消化肉丝吗?塞在我牙缝里的这点肉丝儿,够我吃俩礼拜啦!嗨!那还不早给化了啊?怎样设计实验验证酶具有专一性呢?怎样设计实验验证酶具有专一性呢?小组讨论设计具体实验方案并进行展示小组讨论设计具体实验方案并进行展示(需包括实验原理、实验步骤、预期实验结果)(需包括实验原理、实验步骤、预期实验结果)提供以下实验材料可供选用:提供以下实验材料可供选用:可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉

    23、酶、蔗糖酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶、蔗糖酶、斐林试剂、碘液等斐林试剂、碘液等1、自变量?2、因变量?检测试剂?3、无关变量?如何排除其干扰?4、预期结果?其他条件温度、pH等、相同且适宜方案一方案一方案二方案二酶相同,底物不同酶相同,底物不同底物相同,酶不同底物相同,酶不同例如方案一,可以探究例如方案一,可以探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验原理实验原理:淀粉和蔗糖是非还原糖;:淀粉和蔗糖是非还原糖;它们的水解产物是还原糖;它们的水解产物是还原糖;通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖,确定酶促反应产物。,确定酶促反应产物。项目方案一方案二实验组实验组

    24、材料试剂 同一种酶(等量)与底物相对应的酶另一种酶现象结论酶具有专一性酶具有专一性不发生反应不发生反应不发生反应不发生反应与酶相对应的底物与酶相对应的底物另外一种底物另外一种底物同等底物(等量同等底物(等量)发生反应发生反应发生反应发生反应实验实验步骤步骤一一取两支试管,编号取两支试管,编号1 1、2 2二二三三2 2支试管均加入支试管均加入_2ml_2ml,振荡,试管下半部浸,振荡,试管下半部浸到到6060的热水中,反应的热水中,反应5min5min。四四加入加入_振荡振荡煮沸煮沸1 1minmin实验现象实验现象结论结论1 1号试管加入号试管加入2ml2ml淀粉溶液淀粉溶液方案一方案一酶相

    25、同,底物不同酶相同,底物不同2 2号试管加入号试管加入2ml2ml蔗糖溶液蔗糖溶液淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解不能。不能。因为碘液无法鉴定蔗糖是否被分解。因为碘液无法鉴定蔗糖是否被分解。淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶溶液淀粉酶溶液斐林试剂斐林试剂1 1号试管溶液号试管溶液生成砖红色沉淀生成砖红色沉淀2 2号试管溶液无号试管溶液无砖红色沉淀砖红色沉淀思考:能否用碘液作为检测试剂?思考:能否用碘液作为检测试剂?在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下,本实验设置1号试管还有没有必要?实验实验步骤步骤一一取两支试管,编号取两支试管,编号1 1、2

    26、2二二向两支试管各加入向两支试管各加入2ml2ml淀粉溶液淀粉溶液三三四四反应反应5min5min后,向两支试管加入等量的后,向两支试管加入等量的_实验现象实验现象结论结论1 1号试管加入号试管加入2ml2ml淀粉酶溶液淀粉酶溶液2 2号试管加入号试管加入2ml2ml蔗糖酶溶液蔗糖酶溶液淀粉酶能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化淀粉酶能催化淀粉水解,蔗糖酶不能催化能否用斐林试剂鉴定?能否用斐林试剂鉴定?可以,可以,1 1号出现砖红色沉淀,号出现砖红色沉淀,2 2号没有号没有方案二方案二底物相同,酶不同底物相同,酶不同淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用碘液碘液1 1号试管溶液不变蓝号试管溶液不变蓝2 2号

    27、试管溶液变蓝号试管溶液变蓝Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.三 酶的特性2.专一性(1)内容:(2)意义:一种酶只能催化一种或一类反应一类:蛋白酶可以水解种类繁多的蛋白质保证了细胞代谢有条不紊地进行无机催化剂催化范围较广无机催化剂催化范围较广酶酶酶酶酶酶底物底物中间产物中间产物产物产物酶酶+底物底物酶酶-底物复合物底物复合物酶酶+产物产物酶的催化机理酶的催化机理 下面请看某工厂生产的一种加酶洗衣粉的包装袋的使用说明书:XXXX牌加酶洗衣粉牌加酶洗衣粉成分:碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶等成分:碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶等用法:洗涤前先将

    28、衣物浸于含适量洗衣粉的水内数用法:洗涤前先将衣物浸于含适量洗衣粉的水内数 小时。使用小时。使用温水温水效果更佳。效果更佳。注意:注意:切勿用于丝质及羊毛衣料切勿用于丝质及羊毛衣料。用后洗净双手。用后洗净双手。假设:温度可以影响酶活性思考:为什么不能用于丝质及羊毛衣料?为什么用温水效果更佳?请你提出想探究的问题。Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.三 酶的作用条件较温和探究影响酶活性的条件酶活性:酶催化特定化学反应的能力。可用在一定条件下催化某一化学反应的速率表示。思路:设置条件对照1 底物+条件1+酶2 底物+条件2+酶3 底物+条件3+酶

    29、一段时间后检测底物的减少量或产物的生成量许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下,催化化学反应,酶起催化作用需要怎样的条件?Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.三 酶的作用条件较温和设计实验1.你选择哪一种酶作实验材料?为什么选择这种酶?2.根据自己作出的假设,你预期会看到怎样的实验结果?比如酶活性升高或降低时,会出现什么实验现象?将预期的实验结果写下来。3.本实验的自变量是什么?因变量是什么?如何控制自变量?怎样观察或检测因变量?4.对照组怎样设置?是否需要进行重复实验?5.如果你想探究pH对酶活性的影响,你将设定哪几个pH数值?怎样

    30、将不同溶液的pH分别调到设定的数值?怎样排除温度和其他因素对实验结果的干扰?如果探究温度对酶活性的影响,你将设定哪几个温?怎样将溶液的不同温度分别调到设定的数值?怎样排除pH和其他因素对实验结果的干扰?建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响?酶活性:酶催化特定化学反应的酶活性:酶催化特定化学反应的能力,能力,酶活性可用在一定条件下酶所催酶活性可用在一定条件下酶所催化某一反应的化某一反应的速率速率表示。表示。P82P821、酶、底物的选择?2、自变量?分几组?3、因变量?检测指标?检测试剂?4、无关变量?如何排除其干扰?5、预期结果?淀粉酶、淀粉 温度;至少三组

    31、pH等、相同且适宜低温、高温变蓝;适宜温度不变蓝酶活性、淀粉的剩余量(还原糖的生成量)、碘液实验目的:探究温度对淀粉酶活性的影响温馨提示:能否用H2O2、H2O2酶?能否用斐林试剂检测结果?为什么?H H2 2O O2 2本身的分解会受温度影响,会给实验引入额外的变量,对实验结果造成干扰;本身的分解会受温度影响,会给实验引入额外的变量,对实验结果造成干扰;该实验自变量是温度,用斐林试剂检测时需要水浴加热,进而会改变反应体系的温该实验自变量是温度,用斐林试剂检测时需要水浴加热,进而会改变反应体系的温度,从而给实验引入度,从而给实验引入额外的变量,对实验结果造成干扰;额外的变量,对实验结果造成干扰

    32、;Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.探究温度对酶活性的影响1试管2试管3试管4试管5试管6试管加淀粉2ml2ml()加淀粉酶()2ml2ml保温混合将2加入1中将4加入3中保温0冰水保温5min60水浴保温5min100水浴保温5min加碘液2滴2滴2滴观察颜色 结论0冰水保温5min60水浴保温5min100水浴保温5min2ml2ml变蓝变蓝不变蓝温度对酶的活性有影响,温度过高或过低都会降低酶的活性将6加入5中自变量因变量无关变量Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.1.为什么要先将底物

    33、和酶控制到预设温度保温,再混合反应?酶具有高效性,若酶和底物没有在对应温度混合,一混合就已发生反应,降低了实验的说服力。2.如何进一步探究淀粉酶的最适温度?缩小温度梯度(梯度要均匀),重复进行上述实验。探究温度对酶活性的影响 进一步探究:低温,高温影响的原理一样吗?设计实验:低温和高温两支试管均恢复60度 现象:低温试管蓝色消失;高温试管仍为蓝色 实质:低温未破坏酶的空间结构,仅抑制酶活性,可恢复;高温破坏酶的空间结构,使酶变性甚至永久失活,不可恢复唾液淀粉酶从唾液淀粉酶从0 00 0C C升到升到37370 0C C酶活性怎么变?酶活性怎么变?从从1001000 0C C降到降到37370

    34、0C C?如何进一步探究酶的最适温度?在在60600 0C C两侧缩小温度梯度,重复进行上述实验两侧缩小温度梯度,重复进行上述实验酶活性受温度影响示意图一定范围,酶的活性随温度升高而增强;超过一定温度,酶的活性随温度升高而降低,甚至失活。低温可降低酶活性,但不使酶失活。口腔温度和体温差不多,而当口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后,却发现,唾液不再具有催化淀粉分解的功能,你能给出合理的解释吗?唾液的pH为6.27.4,胃液的pH为0.91.5pH值也可影响酶的活性实验选材:淀粉?(实验选材:淀粉?(P84P84与社会的联系,盐酸可催化淀粉水解)与社会的联系,盐酸可催化淀粉水解)Copyright 2

    35、018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.探究pH对酶活性的影响实验步骤一取三支试管,编号1、2、3。二1号试管中加入 _。2号试管中加入等量 _。3号试管中加入等量 _。三三支试管都加入 _ 四三支试管都加入 ,振荡,反应实验现象 实验结论 1mLNaOH2 mLH2O2溶液产生少量气泡产生少量气泡酶的催化作用需要适宜的pH,pH偏高或偏低都会影响酶的活性2滴新鲜肝脏研磨液稀盐酸pH为7的缓冲液产生大量气泡自变量因变量无关变量先调PH再混合,否则尚未调节pH,反应即已结束。进一步探究:过酸,过碱影响的原理一样吗?设计实验:过酸和过碱两支试管均恢复正常PH 现象:2支试

    36、管仍无气泡产生 实质:过酸,过碱破坏酶的空间结构,使酶永久失活,不可恢复结论:pH会影响酶的活性酶活性受PH影响示意图胃蛋白酶进入小肠能否发挥作用?酶制剂应该在什么条件下保存?低温,最适pH下保存(三)酶的作用条件比较温和(1)含义:酶通常再酶通常再一定一定PHPH范围范围和和一定温度范围内一定温度范围内才能起作用,而且在才能起作用,而且在某一某一PHPH、某一温度下作用最强、某一温度下作用最强(2)意义:保证细胞代谢能够在保证细胞代谢能够在温和条件下高效温和条件下高效进行进行(3)原因:过酸、过碱、高温过酸、过碱、高温会使会使酶的空间结构酶的空间结构遭到破坏,甚至遭到破坏,甚至使酶永使酶永久

    37、失活,低温使酶的活性抑制,空间结构稳定久失活,低温使酶的活性抑制,空间结构稳定,在适宜温度下酶的活性,在适宜温度下酶的活性会升高。因此,酶制剂需在会升高。因此,酶制剂需在低温和适宜的低温和适宜的PHPH下保存下保存(4)实验设计(探究温度/PH对酶活性的影响):易错提醒易错提醒与酶有关实验的几个注意点与酶有关实验的几个注意点动物体内的酶最适动物体内的酶最适pHpH大多在大多在6.56.58.08.0,人体唾,人体唾液的液的pHpH为为6.26.27.47.4,小肠液的,小肠液的pHpH为为7.67.6。但也。但也有例外,如有例外,如胃蛋白酶的最适胃蛋白酶的最适pHpH为为1.51.5;植物体内

    38、植物体内的酶最的酶最pHpH大多为大多为4.54.56.56.5。相关信息相关信息一般来说,动物体内的酶最适温度在一般来说,动物体内的酶最适温度在353540;40;植物体内的酶最适温度在植物体内的酶最适温度在404050;50;细菌和真细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大,有的酶最适温菌体内的酶最适温度差别较大,有的酶最适温度可高达度可高达7070。三、影响酶促反应速率的因素(1)酶活性温度pH温度、PH共同作用对酶活性的影响(1)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度(2)反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH1.同一种酶,改变pH时,是否会影响它的最适温度?抑制剂a竞争性抑制剂可通

    39、过增大底物浓度来抵消抑制剂的抑制作用抑制剂与底物竞争酶b非竞争性抑制剂不可通过增大底物浓度来抵消抑制剂的抑制作用激活剂(3)酶浓度(底物充足,其他条件适宜)(2)底物浓度(酶量一定)Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.细胞的各类化学反应之所以能有序进行,还与酶在细胞中的分布有关。拿植物叶肉细胞说,与光合作用有关的酶分布在叶绿体内。与呼吸作用有关的酶分布在细胞质基质和线粒体内,这样,光合作用与呼吸用在细胞内不同的区室同时进行,就可以互不干扰了。小结Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.练一练下图

    40、表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是()A.当温度为t2时,该反应的活化能最高B.当反应物浓度提高时,t2对应的数值可能会增加C.温度在t2时比在t1时更适合酶的保存D.酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重BCopyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.练习与应用一、概念检测1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用,可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述,正确的是(D)A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比,酶具有

    41、的特点是(D)A.能为反应物提供能量 B.能降低化学反应的活化能C.能在温和条件下催化化学反应 D.催化化学反应更高效Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.练习与应用二、拓展应用1.在本节“探究实践”中,有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管,向其中分别加入2 mL过氧化氢溶液后,再向5号试管内加入滴煮沸过的肝脏研磨液,向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是_。【提示】本小节“探究实践”涉及的自变量并非只有一个,而是包括温度和催化剂两个变量,1号试管中仅放置了过氧化氢溶液,可以起到对照作用。2号试管与1号试管的区别在于温度,3号试管和

    42、4号试管与1号试管的区别在于多了催化剂,3号试管与4号试管之间也可以起相互对照作用。加入2滴煮沸过的肝脏研磨液的5号试管,可以与加入新鲜的肝脏研磨液的4号试管做对照;同理,加入2滴蒸馏水的6号试管可以作为3号试管和4号试管的对照组。Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.练习与应用一、概念检测1.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解,使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是()A.纤维素酶 B.淀粉酶 C.脂肪酶 D.蛋白酶2.能够促使唾液淀粉酶水解的酶是()A.淀粉酶 B.蛋白酶 C.脂肪酶 D.麦芽糖酶3

    43、.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85水中热烫处理2min,可较好地保持甜味。这是因为加热会()A.提高淀粉酶的活性B.改变可溶性糖分子的结构C.破坏淀粉酶的活性D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶的活性DB DCopyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.练习与应用1.提示:这个模型中 A 代表某类酶,B 代表底物,C 和 D 代表产物。这个模型的含义是酶 A与底物 B 专一性结合,催化反应的发生,产生了产物 C 和 D。这个模型可以类比解释酶的专一性二、拓展应用1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释酶的什么特性?Copyr

    44、ight 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.2.下图表示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。(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。(2)如果从A点开始温度升高10,曲线会发生什么变化?为什么?请画出变化后的曲线。(3)如果在B点时向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。(1)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:反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高,维持在相对稳定的水平。(2)如果 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。变化后的曲线如图所示:Copyright 2018 芃苇_PengV.All Rights Reserved.(3)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。变化后的曲线如图所示:


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