一轮复习---酶.ppt

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1、第第1节节 降低化学反应活降低化学反应活化能的酶化能的酶什么是细胞代谢？什么是细胞代谢？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细胞代谢是细胞生命活动的基础细胞代谢是细胞生命活动的基础2 2 H H2 2O O2 2 2 2 H2 2O +O2 2实验原理：实验原理：过氧化氢在过氧化氢在高温高温或或铁离子铁离子或或过氧化氢酶过氧化氢酶 的作用下都可分解成水和氧气。的作用下都可分解成水和氧气。比较过氧化氢不同条件下的分解实验比较过氧化氢不同条件下的分解实验过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解常温常温90H2O2酶酶FeCl3试管编号试管编号1 12 2

2、3 34 4第一步第一步每支试管加每支试管加2ml 2ml 过氧化氢溶液过氧化氢溶液第二步第二步不处理不处理 9090水水浴浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴入2 2滴滴肝脏研磨肝脏研磨液液实验结果实验结果实验结果实验结果实验步骤：实验步骤：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现号试管出现什么不同的现 象？这一现象说明什么？象？这一现象说明什么？加热能促进过氧化氢分解。加热能促进过氧化氢分解。2 2、在细胞内、在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗能通过加热来提高反应速率吗?不能，温度过高会造成细胞死亡。不能，温度过高会造成细胞死亡。讨论

3、讨论试管编号试管编号1 12 23 34 4第一步第一步每支试管加每支试管加2ml 2ml 过氧化氢溶液过氧化氢溶液第二步第二步不处理不处理 9090水水浴浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴入2 2滴滴肝脏研磨肝脏研磨液液实验结果实验结果实验结果实验结果实验步骤：实验步骤：试管编号试管编号1 12 23 34 4第一步第一步每支试管加每支试管加2ml 2ml 过氧化氢溶液过氧化氢溶液第二步第二步不处理不处理9090水水浴浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴入2 2滴滴肝脏研磨肝脏研磨液液实验结果实验结果实验结果实验结果1min1min分钟后，将分钟

4、后，将点燃的卫生香放点燃的卫生香放在液面的上方在液面的上方实验步骤：实验步骤：3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量的气泡产号试管未经加热，也有大量的气泡产 生，这说明什么？生，这说明什么？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,起催化作用。起催化作用。4 4、3 3号和号和4 4号试管相比，哪支试管中的反应速率号试管相比，哪支试管中的反应速率 快？这说明什么？快？这说明什么？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。讨论讨论1.酶可以在酶可以在常温常压常温常压下高效地完成对下高效地完成对化学反应的催化。

5、化学反应的催化。2.酶有酶有催化催化作用：同无机催化剂一样，作用：同无机催化剂一样，都可加快化学反应速率。都可加快化学反应速率。3.酶有酶有高效性高效性：同无机催化剂相比，：同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶的催化效率更高。对照原则对照原则:设计对照实验设计对照实验,既要有既要有对照组对照组又要有又要有实验组实验组。单一变量原则单一变量原则：在对照实验中在对照实验中,除除了要观察的变量发生变化外了要观察的变量发生变化外,其他变其他变量都应保持相同。量都应保持相同。实验设计原则实验设计原则:变量变量自变量：自变量：人为改变的变量人为改变的变量因变量：因变量：随着自变量的变化而变化的变量随着自

6、变量的变化而变化的变量无关变量：无关变量：除自变量外，实验过程中可能除自变量外，实验过程中可能 还会存在一些可变因素，对实验结果造成还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为影响，这些变量称为无关变量无关变量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实验过程的理论分析实验过程的理论分析H2O2分分解速率解速率用产生用产生气泡数气泡数目多少目多少表示表示加入试剂加入试剂的量的量;实验室的实验室的温度温度;氯化铁和氯化铁和肝脏研磨肝脏研磨液的新鲜液的新鲜程度等程度等1号试号试管管2,3,4号号试管试管2号号:90水浴加热水浴加热3号号:加入加入3%的氯的氯化铁化铁

7、4号号:加入加入20%肝脏肝脏研磨液研磨液酶的作用机理酶的作用机理活化能活化能是是分子从常态转变为容易发生化学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反应的活跃状态所需要的能量-降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能酶的本质酶的本质酶酶是是活细胞活细胞产生的具有产生的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质少数是少数是RNARNA。酶的来源酶的来源酶的作用酶的作用酶的化学成分酶的化学成分显著降低活化能显著降低活化能酶是酶是活细胞活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？细胞内、消化道内、体外实验细

8、胞内、消化道内、体外实验注意酶与激素、蛋白质、维生素、脂质的关系：注意酶与激素、蛋白质、维生素、脂质的关系：问：能产生激素的细胞一定能产生酶吗？问：能产生激素的细胞一定能产生酶吗？能产生酶的细胞一定能产生激素吗？能产生酶的细胞一定能产生激素吗？用数学集合怎样表示？用数学集合怎样表示？生物体内的化学反应多种多样，由酶的生物体内的化学反应多种多样，由酶的 ，可推出酶的种类具有，可推出酶的种类具有 。酶有高效性酶有专一性酶的特性酶的特性酶的催化效率大约是无酶的催化效率大约是无机催化剂的机催化剂的1071013倍。倍。每一种酶只能催化一每一种酶只能催化一种或一类化学反应。种或一类化学反应。专一性专一性

9、多样性多样性试管试管1试管试管2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唾液粉酶分别加入淀唾液粉酶2 2滴，振荡，试管下半部滴，振荡，试管下半部浸入浸入3737左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液分别加入分别加入1ml1ml斐林试剂斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液无无砖红色沉淀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

10、探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究酶的专一性探究酶的专一性影响酶活性的条件影响酶活性的条件细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶对化学反应的催化效率称为化的。酶对化学反应的催化效率称为酶的酶的活性活性。酶的活性高低可用单位时间内底物的减少量酶的活性高低可用单位时间内底物的减少量和生成物的生成量来表示。和生成物的生成量来表示。提出问题提出问题温度是否影响酶的活性？温度是否影响酶的活性？作出假设：作出假设：温度影响酶的活性温度影响酶的活性设计实验设计实验1 1、选择淀粉酶还是、选择淀粉酶还是H H2 2O O2 2酶作为实验材料？酶作为实验材料？淀粉酶，

11、淀粉酶，H H2 2O O2 2受受温度影响也会分解温度影响也会分解2、自变量是什么？设计几组温度、自变量是什么？设计几组温度？因变量是什么？因变量是什么？观测指标怎么观测指标怎么确定，选择什么样的鉴定试剂？确定，选择什么样的鉴定试剂？碘液，看是否变蓝碘液，看是否变蓝材料用具：材料用具：质量分数为质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为3%的的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块，碘液、试管、量可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块，碘液、试管、量筒、烧杯、酒精灯、温度计、三脚架、石棉网等。筒、烧杯、酒精灯、温度计、三脚架、石棉网等。实验思路实验思路实验操作内容

12、实验操作内容123456加等量可溶性加等量可溶性淀粉溶液淀粉溶液加等量新鲜加等量新鲜淀粉酶溶液淀粉酶溶液控制不同温控制不同温度条件度条件淀粉酶溶液与淀粉酶溶液与淀粉溶液混合淀粉溶液混合加入等量碘液加入等量碘液观察实验现象观察实验现象得出结论得出结论试管试管1，1试管试管2，2试管试管3，31号号2ml2号号2ml3号号2ml1号号1ml2号号1ml3号号1ml60600 0C C热水热水（5min5min）沸水沸水（5min5min）冰块冰块（5min5min）1号注入号注入1号号保持保持600C（5min）2号注入号注入2号号沸水沸水（5min）3号注入号注入3号号冰块冰块（5min）1滴滴

13、1滴滴1滴滴不变蓝不变蓝变蓝变蓝变蓝变蓝温度过高或过低都会影响酶的活性温度过高或过低都会影响酶的活性酶活性受到抑酶活性受到抑制但未失活制但未失活酶已失活酶已失活酶的活性与温度关系酶的活性与温度关系:在较在较低低温度时（低于最适温度）温度时（低于最适温度）,酶的活性随温度酶的活性随温度升高而增强升高而增强;达到达到最适最适温度时温度时,酶的活性酶的活性最强最强;高高于最适温度后于最适温度后,酶的活性随温度酶的活性随温度升高而降低升高而降低;直至失去活性直至失去活性 一般地，一般地，动物体动物体内的酶最适温度在内的酶最适温度在35-4035-40之间；之间；植物体植物体内的酶最适温度在内的酶最适温

14、度在40-5040-50之间；之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。最适温度最适温度提出问题：提出问题：pH是否影响酶的活性？是否影响酶的活性？作出假设：作出假设：pH影响酶的活性影响酶的活性设计实验设计实验-实验思路实验思路1 1、自变量是什么？设计几组、自变量是什么？设计几组pH？因变量是什么？以因变量是什么？以什么作为观察指标？什么作为观察指标？2 2、怎样排除、怎样排除温度和其他因素对实验结果的干扰？温度和其他因素对实验结果的干扰？材料用具：材料用具：质量分数为质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧的过氧化氢溶

15、液、质量分数为化氢溶液、质量分数为5%的的NaOH溶液、质量分数为溶液、质量分数为5%的盐酸、蒸馏水、试管、量筒等。的盐酸、蒸馏水、试管、量筒等。实验操作内容实验操作内容12345加等量加等量过氧化过氧化氢氢溶液溶液加等量肝脏加等量肝脏研磨液研磨液控制不同控制不同pH条件条件过氧化氢酶溶过氧化氢酶溶液与过氧化氢液与过氧化氢溶液混合溶液混合观察气泡产生观察气泡产生量量得出结论得出结论试管试管1，1试管试管2，2试管试管3，31号号2ml2号号2ml3号号2ml1号号蒸馏水蒸馏水 1ml2号号5%NaOH1ml3号号5%HCl1ml1号号2滴滴 摇匀摇匀1号注入号注入1号号摇匀，反应摇匀，反应2号

16、注入号注入2号号摇匀，反应摇匀，反应3号注入号注入3号号摇匀，反应摇匀，反应2号号2滴滴 摇匀摇匀3号号2滴滴 摇匀摇匀大量气泡大量气泡大量气泡大量气泡无反应无反应无反应无反应少量气泡少量气泡少量气泡少量气泡过氧化氢酶在中性条件下活性最高过氧化氢酶在中性条件下活性最高最适最适pHpH/mmolmmol.s.s-1-10pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示意图酶已失活酶已失活低低于最适于最适pH值时值时,随着随着pH值的升值的升高高,酶的活性酶的活性增强增强.不同的酶的最适宜不同的酶的最适宜pH值往往不同值往往不同.超过超过最适最适pH值值,随着随着pH值的升高值的升高,酶的活性酶的活性

17、降低降低.过酸过碱都会使酶过酸过碱都会使酶失活失活.酶的活性与酶的活性与pH值关系值关系:达到达到最适最适pH时时,酶的活性酶的活性最强最强;一般地，动物体内的酶最适一般地，动物体内的酶最适pHpH在在6.56.58.08.0之间；之间；植物体内的酶最适温度在植物体内的酶最适温度在4.54.56.56.5之间。之间。反应速率反应速率最快最快高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？不同，不同，过酸、过碱或温度过高过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶遭到破坏，使酶永久失活永久失活；低温低温不会使酶结构破坏，只不会使酶结构破坏，只使使活性受抑制活性受抑制，但在适宜温度下其活性，但在适宜温度下其活性可以恢复可以恢复。酶适。酶适于在于在0 044保存。保存。酶为什么这么酶为什么这么“娇气娇气”？因为绝大多数酶是蛋白质，因为绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温强酸、强碱、高温等剧烈等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较娇气。条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较娇气。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行。