第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶斯帕蘭札尼鷹得消化作用實(shí)驗(yàn)1、斯帕蘭札尼設(shè)計(jì)得實(shí)驗(yàn)要解決什么問題？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得巧妙之處在哪里？2、根據(jù)肉塊消失得現(xiàn)象您能作出怎樣得假設(shè)？3、怎樣才能證明您得推測？鳥類得胃就是否只有物理性消化、沒有化學(xué)性消化？胃液中含有某種物質(zhì),該物質(zhì)能將肉塊分解(消化)收集該物質(zhì),驗(yàn)證其就是否能將肉塊分解。問題探討(教材P78)一、酶得作用

對(duì)于細(xì)胞來說,能量得獲得與利用都必須通過化學(xué)反應(yīng),細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝就是細(xì)胞生命活動(dòng)得基礎(chǔ)。那么,細(xì)胞代謝中起關(guān)鍵作用得酶就是怎樣得物質(zhì)呢？細(xì)胞內(nèi)得化學(xué)反應(yīng)大都需要在一種特殊得催化劑——酶得催化下才能順利地進(jìn)行,因此,細(xì)胞代謝實(shí)質(zhì)上就是細(xì)胞內(nèi)高度有序得酶促反應(yīng)得總稱。實(shí)驗(yàn):比較過氧化氫在不同條件下得分解實(shí)驗(yàn)介紹:動(dòng)植物在代謝中產(chǎn)生得過氧化氫,對(duì)機(jī)體就是有毒得。機(jī)體通過過氧化氫酶,催化過氧化氫迅速分解成水與氧氣而解毒。鐵離子也可催化這一反應(yīng)4、3號(hào)與4號(hào)試管相比,哪支試管中得反應(yīng)速率快？這說明什么？為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)得順利進(jìn)行至關(guān)重要？1、與1號(hào)試管相比,2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同得現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？2、在細(xì)胞內(nèi),能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？3、3號(hào)與4號(hào)試管未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明什么？試管號(hào)

3%H2O2點(diǎn)燃得衛(wèi)生香檢測實(shí)驗(yàn)處理H2O2分解速度

(氣泡多少)12ml//22ml90度水浴加熱/32ml滴加3%氯化鐵2滴42ml滴加20%肝臟研磨液2滴少較多發(fā)亮很多復(fù)燃實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象與結(jié)論極少控制變量加入生物催化劑(酶)相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道活化能:分子從常態(tài)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)得活躍狀態(tài)所需要得能量。催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)得活化能,而且與無機(jī)催化劑相比較,生物催化劑酶有突出得優(yōu)越性——酶降低活化能得作用更顯著,因而催化效率更高。酶到底就是什么物質(zhì)呢？資料分析:關(guān)于酶本質(zhì)得探索討論(教材P82)1、巴斯德與李比希得觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？人物巴斯德李比希合理性局限性認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)引起發(fā)酵得就是細(xì)胞中得某些物質(zhì)發(fā)酵就是整個(gè)細(xì)胞而不就是細(xì)胞中得某些物質(zhì)在起作用這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜2、巴斯德與李比希之間出現(xiàn)爭論得原因就是什么,這一爭論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶得本質(zhì)起到了什么作用？巴斯德就是微生物學(xué)家,特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞得作用;李比希就是化學(xué)家,傾向于從化學(xué)得角度考慮問題。她們得爭論促使后人把對(duì)酶得研究得目標(biāo)集中在她們得爭論得焦點(diǎn)上,使科學(xué)研究更加有得放矢。畢希納得實(shí)驗(yàn)說明,酵母細(xì)胞中得某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。酵母細(xì)胞研磨加水?dāng)嚢杓訅哼^濾含酵母細(xì)胞得提取液加入葡萄糖過程:現(xiàn)象:冒出氣泡3、請(qǐng)分析一下畢希納得研究過程,從畢希納得實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？4、您認(rèn)為薩姆納成功得主要原因就是什么？薩姆納歷時(shí)九年用正確得科學(xué)方法,堅(jiān)持不懈、百折不撓得科學(xué)精神,將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦得人。5、請(qǐng)給酶下個(gè)較完整得定義？酶就是活細(xì)胞產(chǎn)生得具有催化作用得有機(jī)物,其中絕大多數(shù)就是蛋白質(zhì),少數(shù)就是RNA。酶的化學(xué)成分

酶的來源

酶的功能酶就是一類生物催化劑活細(xì)胞產(chǎn)生得具有生物催化作用得就是有機(jī)物。一類大部分酶就是蛋白質(zhì),也有少數(shù)就是RNA。二、酶得本質(zhì)什么就是酶？1、同一個(gè)體內(nèi)得各類活細(xì)胞所含有得酶(

)

A、種類有差異,數(shù)量相同

B、種類有差異,數(shù)量不同

C、種類無差異,數(shù)量相同

D、種類無差異,數(shù)量不同B2、細(xì)胞內(nèi)合成酶得主要得場所就是()

A、細(xì)胞質(zhì)B、線粒體C、核糖體D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C課堂練習(xí):3、催化脂肪酶水解得酶就是()

A、肽酶B、蛋白酶

C、脂肪酶D、淀粉酶B

控制變量名稱

內(nèi)容及舉例

作用

自變量

實(shí)驗(yàn)過程中可以變化得因素稱為變量。其中人為改變得變量稱為自變量。上述實(shí)驗(yàn)中得氯化鐵溶液與肝臟研磨液,都屬自變量。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康么_立得可行性措施,通過自變量直接達(dá)到預(yù)期效果。

因變量隨著自變量得變化而變化得變量稱為因變量。上述實(shí)驗(yàn)中酶活性(以過氧化氫分解速率來表示)就就是因變量。

就是實(shí)際發(fā)生得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能直觀呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

無關(guān)變量

除自變量外,實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一些可變因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,這些變量稱為無關(guān)變量。

對(duì)預(yù)期結(jié)果產(chǎn)生干擾即產(chǎn)生誤差,并有對(duì)誤差產(chǎn)生校正得效果。

對(duì)照實(shí)驗(yàn)名稱

內(nèi)容及舉例

作用

對(duì)照實(shí)驗(yàn)除一個(gè)因素外,其余因素都保持不變得實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。上述實(shí)驗(yàn)中只有催化劑就是改變得,其余因素(如反應(yīng)物得性質(zhì)與濃度)都沒有改變。在實(shí)驗(yàn)室條件下,把自然發(fā)生得變化,科學(xué)直觀地與理想化地進(jìn)行再現(xiàn)。對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組,上述實(shí)驗(yàn)中得確1號(hào)試管就就是對(duì)照組,2號(hào)、3號(hào)與4號(hào)試管就是實(shí)驗(yàn)組。在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了觀察得變量外,其它變量都應(yīng)始終保持相同。對(duì)照組:能排除無關(guān)變量產(chǎn)生得誤差,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)組:得出實(shí)驗(yàn)實(shí)際結(jié)果。返回三、酶得特性3443少量肝臟研磨液說明過氧化氫酶比Fe3+得催化效率高得多。比較過氧化氫酶與Fe3+得催化效率為什么4號(hào)試管得反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多？酶得具有高效性事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的

倍。107

～1013酶具有高效性得意義:上述實(shí)驗(yàn)說明了:酶得高效性保證了細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)得順利進(jìn)行與能量供應(yīng)得穩(wěn)定現(xiàn)在給您淀粉酶溶液,要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解,應(yīng)該如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)？您又怎么知道淀粉酶催化了糖得水解呢？淀粉與蔗糖都就是非還原性糖,在酶得催化作用下都能水解為還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成磚紅色得沉淀。淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴,振蕩,試管下半部浸入60℃左右得熱水中,反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液白色無變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對(duì)淀粉與蔗糖得水解作用每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行,與酶得

就是分不開得。酶具有專一性一種或一類4000專一性目前發(fā)現(xiàn)得酶有

多種,它們分別催化不同得化學(xué)反應(yīng)。從上面進(jìn)行得實(shí)驗(yàn)我們瞧出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一定得條件,比如淀粉酶60℃左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),來證明溫度會(huì)影響酶得活性？酶活性:酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)得催化效率。1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶2滴,振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色保持0℃冰水中反應(yīng)約5min加熱至100℃,反應(yīng)約5min加熱至60℃,反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩無明顯現(xiàn)象只有在一定溫度下酶得催化效率最好藍(lán)色探究溫度對(duì)淀粉酶活性得影響在最適宜溫度下,酶得活性最高,溫度偏高或偏低酶得活性都會(huì)明顯降低。1號(hào)試管淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管試管各加入1mL淀粉酶溶液無變化探究pH對(duì)淀粉酶活性得影響加入蒸餾水加入NaOH溶液加入HCl試管各加入2mL可溶性淀粉溶液,振蕩,試管下半部浸入60℃左右得熱水中加入2mL斐林試劑振蕩沸水水浴1min無變化白色棕色磚紅色沉淀只有在適合得pH下酶得催化效率最好在最適宜pH下,酶得活性最高,pH偏高或偏低酶得活性都會(huì)明顯降低。3、如果實(shí)驗(yàn)失敗了,應(yīng)該怎樣做？檢查實(shí)驗(yàn)步驟就是否出錯(cuò),重復(fù)實(shí)驗(yàn)。思考:1、課本建議用淀粉酶探究溫度對(duì)酶活性得影響,用過氧化氫酶探究pH對(duì)酶活性得影響,為什么？因?yàn)闇囟葘?duì)淀粉酶活性得影響較大,pH對(duì)過氧化氫酶得影響較大。這樣做實(shí)驗(yàn)得現(xiàn)象才明顯。2、在測定淀粉酶得專一性時(shí),為什么要用到蔗糖溶液？設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。1號(hào)試管過氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入過氧化氫酶2滴,振蕩試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化各加入幾滴過氧化氫酶溶液,2—3min后將點(diǎn)燃得衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合得pH下酶得催化效率最好復(fù)燃無明顯變化探究pH對(duì)過氧化氫酶活性得影響加入蒸餾水加入NaOH溶液加入HCl高溫、低溫、過酸與過堿對(duì)酶活性得影響其本質(zhì)相同嗎？不同,過酸、過堿或溫度過高,會(huì)使酶得空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活;低溫使酶活性明顯下降,但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。酶得特性:具有高效性具有專一性作用條件較溫與要有合適得溫度要有合適得pH總結(jié):比較過氧化氫酶與Fe3＋得催化效率淀粉酶對(duì)淀粉與蔗糖得水解作用

溫度對(duì)淀粉酶活性得影響pH對(duì)過氧化氫酶活性得影響

★影響酶促反應(yīng)速率得因素:1、溫度3、酶得濃度:反應(yīng)速率隨酶濃度得升高而加快。4、底物濃度:在一定濃度范圍內(nèi),反應(yīng)速率隨濃度得升高而加快,但達(dá)到一定濃度,反應(yīng)速率不再變化。酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH課堂練習(xí):1、人在發(fā)高燒時(shí),常常食欲大減,最根本得原因就是A、所吃食物不能消化(