第五章第一节降低反应活化能的酶课件-讲义.ppt
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- 第五 第一节 降低 反应 活化能 课件 讲义
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1、第五章第一节降低反应活化能的酶优选第五章第一节降低反应活化能的酶问题讨论:问题讨论:(2 2)实验中为什么要把肉块放入金属笼内?)实验中为什么要把肉块放入金属笼内?(1 1)这个实验要解决什么问题?)这个实验要解决什么问题?(3 3)推测是什么物质使肉块消失了?)推测是什么物质使肉块消失了?鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化排除鸟类的胃只有物理性消化的可能排除鸟类的胃只有物理性消化的可能 可能是胃内的某种化学物质将肉块分解了可能是胃内的某种化学物质将肉块分解了(4 4)怎样才能证明你的推测?)怎样才能证明你的推测?收集胃内的化学物质,看看这些物
2、质在体外是否收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了也能将肉块分解了一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,称为:称为:细胞代谢细胞代谢比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解(一)酶在细胞代谢中的作用(一)酶在细胞代谢中的作用 n过氧化氢可以分解产生水和氧气过氧化氢可以分解产生水和氧气2H2O2 2H2O+O2该实验几个注意点该实验几个注意点1、为什么要选用新鲜的肝脏?、为什么要选用新鲜的肝脏?2、为什么要将肝脏制成研磨液?、为什么要将肝脏制成研磨液?3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能
3、否、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能否共用一个吸管?为什么?共用一个吸管?为什么?4、氧气的多少可以通过哪些途径观察?、氧气的多少可以通过哪些途径观察?H H2 2O O2 2酶数量多且活性高酶数量多且活性高使酶更容易释放出来使酶更容易释放出来不能,易交叉污染不能,易交叉污染气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度2 22 2 浓度浓度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液2滴滴2滴滴比较过氧化氢在不同条件下的分解观察实验现象,得出实验结论:观察实验现象,得出实验结论:1 1号试管与号试管与2 2号试管对照,说明号
4、试管对照,说明1 1号试管与号试管与3 3号试管对照,说明号试管对照,说明1 1号试管与号试管与4 4号试管对照,说明号试管对照,说明3 3号试管与号试管与4 4号试管对照,说明号试管对照,说明12131434加热可以加快过氧化氢分解加热可以加快过氧化氢分解FeClFeCl3 3能催化能催化H H2 2O O2 2分解分解过氧化氢酶能催化过氧化氢酶能催化H H2 2O O2 2的分解的分解过氧化氢酶的催化效率比过氧化氢酶的催化效率比FeClFeCl3 3高高Company Logo二、酶的作用二、酶的作用步骤步骤试管编号试管编号 一一H H2 2O O2 2 浓度浓度3%3%3%3%3%3%3
5、%3%剂量剂量 2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml二二反应条件反应条件常温常温9090FeClFeCl3 3溶液溶液新鲜肝脏新鲜肝脏研磨液研磨液剂剂量量结果结果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧对照组对照组实验组实验组实验应遵循的原则:实验应遵循的原则:等量性原则等量性原则单一变量原则单一变量原则随自变量的变化而变化的因素随自变量的变化而变化的因素人为改变的因素人为改变的因素实验中可能存在的一些可变因素实验中可能存在的一些可变因素自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量无关变量无关变量对照实验对照实验变量变量实验中可以变化的因素实验中可以变化的因素对照原则对照原则 2号试管为什
6、么能产生气泡?号试管为什么能产生气泡?加热提供了加热提供了能量能量,使,使H H2 2O O2 2分解为水和分解为水和O O2 2。活化能:分子从常态转变为活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量态所需要的能量分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶而低温只是抑制了酶的活性,并没有失活。在不同T的条件下将肉块和蛋白酶放到一起过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能,都可以提高化学反应速率,那么哪个作用更显著呢?如何用实验来验证?排除鸟类的胃只有物理性消化的可能只有在适合的pH下酶的催化效率最好酶在催化过程中不断被消耗试管1的现象说
7、明:0下酶仍有活性,只是活性很低,随着温度升高,这时酶活性增强;在不同T的条件下将肉块和蛋白酶放到一起加入过氧化氢2ml,振荡,23min优选第五章第一节降低反应活化能的酶还有其他方法来证明酶具有专一性吗?事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的设计一个实验,来探究pH会影响酶的催化效率(活性)?酶都是在核糖体上合成的在在20测得的过氧化氢分解的活化能测得的过氧化氢分解的活化能 催化剂作用原理:降低分解反应的活化能。催化剂作用原理:降低分解反应的活化能。3号和号和4号试管相比,哪支试管中的反号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么应速率快?这说明什么?4 4号号过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe
8、Fe3+3+的催化效率高的多的催化效率高的多结论:结论:同无机催化剂相比,酶降低活同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更化能的作用更显著,因而催化效率更高!酶具有高效性!高!酶具有高效性!结束步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一二二 观观察察结论结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液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不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃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过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快过氧化氢在
9、过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关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带火星的卫生香带火星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步骤:实验步骤: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VSVS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死细胞发酵与死细胞中的物质有关中的物质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
10、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酶的本质是什么呢?酶的本质是什么呢?酶的定义酶的定义酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。的有机物。绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA.RNA.来源来源作用作用化学本质化学本质什么是酶?什么是酶?保持0冰水中约5min度的升高而加快,但达对照原则、单一变量原则、等量原则为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多?从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件,比如淀粉酶在60左右最好。比较过氧化氢在不同条件下的分解4、底物浓度:在一定浓度酶都是在核糖
11、体上合成的目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。而低温只是抑制了酶的活性,并没有失活。加热至100,约5min酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。酶都是在核糖体上合成的活化能: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可能是胃内的某种化学物质将肉块分解了如何找到酶活性最高时的温度?过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高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绝大多数是蛋白质绝大多数
12、是蛋白质少数是少数是RNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体细胞核(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,活细胞都能产生酶催化作用催化作用降低反应分子的活化能降低反应分子的活化能归纳整合无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能,无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能,都可以提高化学反应速率,那么哪个作用更显都可以提高化学反应速率,那么哪个作用更显著呢?如何用实验来验证?著呢?如何用实验来验证?请大家回忆上节课请大家回忆上节课HH2 2OO2 2在不同条件下的分解的实验!在不同条件下的分解的实验!3443少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液说明过氧化氢酶比说明过氧化
13、氢酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率(活性活性)高得多。高得多。比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率为什么为什么4 4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3 3号试管快得多?号试管快得多?事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。107 1013 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。进行。酶具有高效性的意义:酶具有高效性的意义:上述实验说明了:上述实验说明了:一、酶具有高效性一、酶具有高效性你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗?你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗
14、?淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶的催淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖。蔗糖在酶的催化作用化作用下能水解为麦芽糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂在水糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂在水浴加热的条件下发生氧化还原反应,生成砖红色浴加热的条件下发生氧化还原反应,生成砖红色的沉淀。的沉淀。现在给你淀粉酶溶液,要观察淀粉酶能催现在给你淀粉酶溶液,要观察淀粉酶能催化哪种糖水解,应该如何设计这个实验?你又化哪种糖水解,应该如何设计这个实验?你又怎么知道淀粉酶催化
15、了糖的水解呢?怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢?探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用加热至100,约5min过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快(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。(一)酶在细胞代谢中的作用到一定浓度,反应速率保持0冰水中约5min(一般来说影响蛋白质活性的因素都能影响酶的活性。影响酶促反应的因素:温度、PH值、酶的浓度、底物浓度等。1号试管与4号试管对照,说明到一定浓度,反应速率对照原则、单一变量原则、等量原则加入过氧化氢2ml,振荡,23min酶浓度的升高而加快。只有在适合的pH下酶的
16、催化效率最好过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样加入过氧化氢2ml,振荡,23min(已知淀粉酶的适用温度范围是5075)事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的试管各加入1mL淀粉酶溶液较高的温度容易使酶的()遭到破坏,蛋白质变性,而失去()。不,因为酶的催化效率高,加酶后再做1 1号试管号试管2 2号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象 结论结论分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴,振荡,试管下半部浸入滴,振荡,试管下半部浸入6060左右的热水中,反应左右的热水中,反应5min5min加入加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入等量新配制的加入等量新配制的斐林试剂斐林试剂 振荡
17、振荡约约6060水浴水浴2min2min加入加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液蓝色蓝色无砖红色沉淀无砖红色沉淀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。探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用v每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。v细胞代谢能够有条不紊,互不干扰地进行,与细胞代谢能够有条不紊,互不干扰地进行,与酶的酶的 是分不开的。是分不开的。二、酶具有专一二、酶具有专一 性性一种或一类一种或一类 40004000专一性专一性v目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种,它们分别催化不同它们分别催
18、化不同的化学反应。的化学反应。还有其他方法来证明酶具有专一性吗?还有其他方法来证明酶具有专一性吗?1 1号试管号试管2 2号试管号试管实实验验步步骤骤一一二二三三振荡,试管下半部浸入振荡,试管下半部浸入6060左右的热水中,左右的热水中,反应反应5min5min加入加入2mL2mL淀粉溶液和淀粉溶液和2 2滴脂肪酶滴脂肪酶加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min加入加入2mL2mL淀粉溶液和淀粉溶液和2 2滴淀粉酶滴淀粉酶 从上面进行的实验我们看出进行实验需要从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件,比如淀粉酶在比较温和的条件,比如淀粉酶在6060左右最
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