酶与无机催化剂没有本质区别D课件.ppt

1、第五章第五章细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用新叶伸向和煦的阳光；新叶伸向和煦的阳光；蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。它们为生存而获取能量；它们为生存而获取能量；能量在细胞里流转激荡。能量在细胞里流转激荡。斯帕兰札尼实验斯帕兰札尼实验 何何 瑞瑞 1.学习实验，学会控制实验的不同变量。学习实验，学会控制实验的不同变量。2.说出什么是活化能。说出什么是活化能。3.概述酶的作用原理及酶的本质。概述酶的作用原理及酶的本质。4.概述酶的特性。概述酶的特性。5.描述温度、描述温度、PH、底物浓度等对酶的影响。、底物浓度等对酶的影响。6.学会描述和分析曲线。学会描述和分析曲线。2H2O2 2

2、H2O+O22H2O2 2H2O +O2 2H2O2 2H2O +O2 Fe3+2H2O2 2H2O +O2 步骤步骤试管编号试管编号1 12 23 34 4 一一 H H2 2O O2 2 浓度浓度剂量剂量二二结果结果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液不明显不明显少量少量较多较多大量大量燃烧但燃烧但不剧烈不剧烈剧烈剧烈燃烧燃烧反应条件反应条件不明显不明显变亮变亮结果分析和讨论结果分析和讨论1.1.和和1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不同的号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？现象？这一

3、现象说明什么？2.32.3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量的气泡号试管未经加热，也有大量的气泡产生，这说明什么？产生，这说明什么？3.3.如果没有如果没有1 1号试管，能否证明酶和号试管，能否证明酶和FeFe3+3+能加能加快反应速率？快反应速率？加热能促进过氧化氢分解加热能促进过氧化氢分解FeFe3+3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解4.34.3号和号和4 4号试管相比，哪支试管中的反应号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？速率快？这说明什么？过氧化氢酶过氧化氢酶比比FeFe3+3+的催化效率高的多的催化效率高的多酶能在酶能在常温常压常温常压

4、下催化生物化下催化生物化学反应，催化效率比无机催化剂学反应，催化效率比无机催化剂高得高得多多 步骤试管编号 说明1234 一 H H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量二结果结果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液不明显不明显少量少量较多较多大量大量燃烧但燃烧但不剧烈不剧烈剧烈剧烈燃烧燃烧反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验不明显不明显变亮变亮控制变量与对照实验：控制变量与对照实验：自变量：实验中自变量：实验中 的变量。的变量。因变量：随因变量：随 而变化的变量。

5、而变化的变量。无关变量：无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一除自变量外，实验过程中可能还会存在一 些些 ，对，对 造成影响造成影响。实验设计的基本原则：实验设计的基本原则：对照性原则；单因子变量原则；对照性原则；单因子变量原则；等量性原则；科学性原则等量性原则；科学性原则人为控制改变人为控制改变自变量自变量实验结果实验结果可变因素可变因素练一练1.比较过氧化氢在不同条件下的分解时，选用新鲜比较过氧化氢在不同条件下的分解时，选用新鲜肝脏，是因为新鲜肝脏中肝脏，是因为新鲜肝脏中()A含含Fe3+多多 B过氧化氢酶易发挥作过氧化氢酶易发挥作 C含的酶的种类多含的酶的种类多 D过氧化氢酶多且

6、活性强过氧化氢酶多且活性强练一练2下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（）。）。A要设置对照组和实验组要设置对照组和实验组 B要遵循单因子变量原则要遵循单因子变量原则 C无关变量要始终相同且适宜无关变量要始终相同且适宜 D自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同1.加热为什么能加快化学反应？加热为什么能加快化学反应？2.什么是活化能？什么是活化能？3.无机催化剂和酶为什么能催化生物化学反应？无机催化剂和酶为什么能催化生物化学反应？二者的作用结果又有何不同？二者的作用结果又有何不同？阅读阅读P80第第1-3段，思考以下问题：段，思考以下问题：酶为什么能催

7、化生物化学反应？酶为什么能催化生物化学反应？H2O2(常态常态)H2O2(活跃状态活跃状态)能量能量加热1.1.加热为什么能加快化学反应？加热为什么能加快化学反应？2.Fe 3+和过氧化氢酶能不能给过氧化和过氧化氢酶能不能给过氧化氢提供能量？为什么能加快化学反氢提供能量？为什么能加快化学反应呢？应呢？不能，不能，3.无机催化剂和酶催化生物化学反应的作无机催化剂和酶催化生物化学反应的作用结果又有何不同？用结果又有何不同？结束1同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是（）。）。A能降低反应的活化能能降低反应的活化能 B能供给反应物能量能供给反应物

8、能量C改变了反应的途径改变了反应的途径 D降低反应活化能的作用更显著降低反应活化能的作用更显著2关于活化能，下列说法不正确的是（关于活化能，下列说法不正确的是（）。）。A是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量 B加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能 C无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率快反应速率 D酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行进行酶的本质的探索总结酶的本质

9、的探索总结发酵是纯化学反应，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李比希李比希毕希纳毕希纳萨姆纳萨姆纳争论争论其他科学家其他科学家切赫和奥特曼切赫和奥特曼发酵与发酵与死细胞死细胞裂解后裂解后的的物质物质有关有关发酵与发酵与活细胞活细胞有关有关 死细胞中的物死细胞中的物质和活细胞都质和活细胞都能引起发酵能引起发酵脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质胃蛋白酶等许多胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质酶也是蛋白质 少数酶是少数酶是RNARNA化学本质化学本质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多数蛋白质少数RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核（真核生物）一般活细胞都能

10、产生酶生物催化作用显著降低化学反应的活化能【典例典例1】下列有关酶的叙述，正确的是（下列有关酶的叙述，正确的是（）是由有分泌功能的细胞产生的是由有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来有的从食物中获得，有的在体内转化而来 一般活细胞都能产生酶一般活细胞都能产生酶 酶都是蛋白质酶都是蛋白质有的酶是蛋白质有的酶是蛋白质 酶在代谢中有多种功能酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用，其催化作用的实质是降低反应的活化能化作用，其催化作用的实质是降低反应的活化能病毒也能合成酶病毒也能合成酶ACBD 考点对应练考点对应

11、练1下面关于酶的表述中，全面而准确的是（下面关于酶的表述中，全面而准确的是（）DA酶不能脱离生物体起作用酶不能脱离生物体起作用B酶是蛋白质酶是蛋白质C酶与无机催化剂没有本质区别酶与无机催化剂没有本质区别D酶是活细胞产生的有催化作用的有机物酶是活细胞产生的有催化作用的有机物酶的催化效率是无机催酶的催化效率是无机催化剂的化剂的10107 7 10 101313 倍倍思考：口腔里有唾液淀粉酶，为什思考：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么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化消化?酶的催化作用图解酶的催化作用图解底物底物酶酶酶促反应酶促反应产物产物酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特

12、性酶具有高效性和专一性；那么它的这两个特性的发挥的发挥是不是在任何条件下都可以呢是不是在任何条件下都可以呢？思考：感冒发烧的你为什么不想思考：感冒发烧的你为什么不想 吃饭呢？吃饭呢？我们的假设：温度可以影响酶的活性我们的假设：温度可以影响酶的活性加酶洗衣粉为什么建议在温水条件加酶洗衣粉为什么建议在温水条件下使用？下使用？我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，我们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？功能，你能给出合理的解释吗？唾液的唾液的P

13、H为为6.27.4,胃液的胃液的PH为为0.91.5PH值也可影响酶的活性值也可影响酶的活性每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种一种化合物或一类化合物化合物或一类化合物的的化学反应化学反应每一种酶都有自己最每一种酶都有自己最适的温度和适的温度和pHpH值。值。1.选择哪种酶作为实验材料？为什么？选择哪种酶作为实验材料？为什么？2.实验的自变量是什么？如何设置自变量？实验的自变量是什么？如何设置自变量？3.实验的因变量是什么？如何观察或检测？实验的因变量是什么？如何观察或检测？4.实验预期结果会是什么？实验预期结果会是什么？5.温度影响酶活性的实验中，温度如何控制？温度影响酶活性的实验中，温度如

14、何控制？淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验 现象现象 结论结论加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热左右的热水中，反应水中，反应5min2号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1号试管中加入号试管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液无变化无变化砖红色沉淀砖红色沉淀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。1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡滴，振荡试管各加入试

15、管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色保持保持00冰水中冰水中反应约反应约5min5min加热至加热至100100，反应约反应约5min5min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蓝色蓝色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论结论加热至加热至3737，反应约反应约5min5min淀粉溶液淀粉溶液1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四五五实验现象实验现象结论结论试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液取取3支试管，分别加入等量淀粉酶溶液支试管，分别加入等量淀粉酶溶液取取1号试管和一号试管和一支加有酶溶液

16、支加有酶溶液的试管的试管，共同，共同加热至加热至37，保持约保持约5min取取2号试管和一号试管和一支加有酶溶液支加有酶溶液的试管，共同的试管，共同在在0冰水保持冰水保持约约5min取取3号试管和一号试管和一支加有酶溶液的支加有酶溶液的试管，试管，共同加热共同加热至至100，保持保持约约5min给、号试管分给、号试管分别加入对应的淀粉酶溶液别加入对应的淀粉酶溶液2滴滴，振荡保温，振荡保温5min支试管各加入两滴碘液，震荡观察。支试管各加入两滴碘液，震荡观察。无明显变化无明显变化蓝色蓝色蓝色蓝色温度会影响酶的活性温度会影响酶的活性想一想该实验中能否用斐林试剂鉴定麦芽糖来作该实验中能否用斐林试剂鉴

17、定麦芽糖来作为因变量？为什么？为因变量？为什么？不能，因为斐林试剂需要在不能，因为斐林试剂需要在50-65oC水浴水浴加热！加热！H2O2溶溶液液1 1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三四四现象现象结论结论加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2滴滴滴加滴加2滴盐酸滴盐酸滴加滴加2滴蒸馏水滴蒸馏水 滴加滴加2滴滴NaOH试管各加入试管各加入2mL H2O2溶液溶液23min后将点燃的卫生香分别放入试管中后将点燃的卫生香分别放入试管中无明显变化无明显变化复燃复燃无明显变化无明显变化只有在适合的只有在适合的pH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高图5-4 酶活性受温

18、度影响示意图最适温度温度4 影响酶活性的因素影响酶活性的因素 温度图5-4 酶活性受温度影响示意图最适温度温度4 影响酶活性的因素影响酶活性的因素 PH4 影响酶活性的因素影响酶活性的因素 1.记住几种常见的酶的最适温度和最适记住几种常见的酶的最适温度和最适pH。2.过碱、过酸或温度过高过碱、过酸或温度过高，会使酶的，会使酶的空间结空间结构遭到破坏构遭到破坏，使酶，使酶永久失活，不再具有催永久失活，不再具有催化作用，化作用，！（即变性）即使再放于最适条！（即变性）即使再放于最适条件也不能恢复。件也不能恢复。3.温度过低温度过低不会改变不会改变酶的结构，但会酶的结构，但会减低酶减低酶的活性的活性

19、。若再放于适宜条件则能恢复。若再放于适宜条件则能恢复。影响酶促反应的因素：温度、影响酶促反应的因素：温度、PHPH值、酶的浓度、值、酶的浓度、底物浓度等。底物浓度等。(2)(2)酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。酶的浓度：反应速率随酶浓度的升高而加快。酶促反应速率酶促反应速率酶的浓度酶的浓度生成物的量生成物的量时间时间酶的浓度酶的浓度(a)酶的浓度酶的浓度(2a)底物浓度充足底物浓度充足(3)(3)底物浓度：在一定浓度范围内，反应速率随浓度底物浓度：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。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

20、酶促反应速率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定(4)(4)抑制剂和激活剂抑制剂和激活剂生成物的量生成物的量时间时间底物浓度底物浓度(v)底物浓度底物浓度(2v)(a)(2a)影响酶促反应的因素：温度、影响酶促反应的因素：温度、PHPH值、酶的浓度、值、酶的浓度、底物浓度等。底物浓度等。1、为了认识酶作用的特性，以、为了认识酶作用的特性，以20过氧化氢溶液为反应底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，从表中出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表中得不到得不到实实验依据的一

21、项是验依据的一项是()方法方法观察结果观察结果 1常温下自然分解常温下自然分解氧气泡少而小氧气泡少而小 2常温下加入常温下加入Fe3氧气泡稍多而小氧气泡稍多而小 3常温下加入鲜肝提取液常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大氧气泡极多而大 4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液加入煮沸后冷却的鲜肝提取液氧气泡少而小氧气泡少而小B 2.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（）A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化B.胃没有排空胃没有排空C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降体温超过合适温度，消化酶的活性下降D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 3.胃蛋白酶在进入

22、小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是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不适合不适合B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了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小肠中没有蛋白质可被消化CA4、现将胃蛋白酶置于、现将胃蛋白酶置于PH值为值为10的溶液中一段时间后的溶液中一段时间后，把溶液的，把溶液的PH值逐渐降低，下列有关该酶活性变化值逐渐降低，下列有关该酶活性变化的图正确的是（的图正确的是（）PH值降低值降低酶的活性酶的活性10BPH值降低值降低酶的

23、活性酶的活性10CPH值降低值降低酶的活性酶的活性10APH值降低值降低酶的活性酶的活性10DC习题巩固习题巩固5 5、下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催、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。化的化学反应速率的影响。ABC反应速率反应速率反应物浓度反应物浓度（1 1）请解释在）请解释在A A、B B、C C三点三点时该化学反应的状况。时该化学反应的状况。A A点：随着反应底物浓度的增点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。加，反应速率加快。B B点：反应速率在此时达到最高。点：反应速率在此时达到最高。C C点：反应速率不再随着反应底物浓度的增加而升点

24、：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。高，维持在相对稳定的水平。习题巩固习题巩固5 5、下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催、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。化的化学反应速率的影响。ABC反应速率反应速率反应物浓度反应物浓度（2 2）如果在）如果在A A点时温度升高点时温度升高1010，曲线会发生什么变化？，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲为什么？请画出变化后的曲线。线。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。习题巩固习题巩固5 5、下图表示的是在最适温度下，反应物浓度对酶所催、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。化的化学反应速率的影响。ABC反应速率反应速率反应物浓度反应物浓度（3 3）如果在）如果在B B点时往反应点时往反应混合物中加入少量同样的混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画出相应的曲为什么？请画出相应的曲线。线。该曲线表明，该曲线表明，B B点的反应底物的浓度足够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大，是酶的数量限制了反应速率的提高