51降低化学反应活化能PPT课件.ppt

1、5.1 5.1 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 CO2+H2O 有机物有机物 +O2光能光能叶绿体叶绿体: : 氨基酸氨基酸 多肽多肽( (蛋白质）蛋白质）脱水缩合脱水缩合核糖体：核糖体：线粒体线粒体: :有机物有机物 +O2 CO2+H2O+能量能量酶酶酶酶酶酶思考：思考：叶绿体、线粒体、核糖体有叶绿体、线粒体、核糖体有什么生理功能？什么生理功能？细胞中每时每刻都进行着的许多化学细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢。反应，统称为细胞代谢。2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、加热、加热2 2、FeFe3+3+做催化剂做催化剂3 3

2、、过氧化氢酶、过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液酒精灯水浴加热酒精灯水浴加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液怎样设计实验比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢？3%3%3%3%过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，过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氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量2ml2ml2ml2ml常温常温90FeCl3对照组对照组实验组实验组对照实验对照实验1、为什么要选用、为什么要选用新鲜的新鲜的肝脏？肝脏？2、为什么要将肝脏制成、为什么要将肝脏制成研磨液研磨液？想一想想一想 分子从常态转

3、变为容易发生化学反应分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为的活跃状态所需的能量称为。酶为什么能催化生物化学反应？酶为什么能催化生物化学反应？vH2O2 ( (常态常态) ) H2O2( (活跃状态活跃状态) )能量能量加热：加热：使分子获得能量，易于反应使分子获得能量，易于反应催化剂：催化剂： 降低反应所需的活化能。降低反应所需的活化能。更显著地更显著地降低化学反应的降低化学反应的活化能活化能，因而催化效率因而催化效率更高更高。 酶：酶：酶酶使使活活化化能能降降低低2、现象解释：、现象解释：1 1、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用2 2、酶的本质、酶的本质3 3、酶

4、的概念、酶的概念降低降低化学反应化学反应活化能活化能，是生物催化剂是生物催化剂。同。同无机催化剂相比，无机催化剂相比，催化效率更高催化效率更高。绝大多数绝大多数酶是蛋白质，酶是蛋白质，少数少数酶是酶是RNA。酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物。作用：作用： 作用本质：作用本质：二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用催化作用催化作用降低化学反应的降低化学反应的活化能活化能小结：小结：排除物理性消化排除物理性消化2 2、是什么物质使肉块消失了？、是什么物质使肉块消失了？是胃内的化学物质将肉块分解了。是胃内的化学物质将肉块分解了。3 3、胃内起催化消化

5、作用的物质主要是什么？、胃内起催化消化作用的物质主要是什么？1 1、为什么将肉块放入金属笼内？、为什么将肉块放入金属笼内？一、一、 酶的本质酶的本质阅读教材阅读教材P P81818282, ,“关于酶本质的探索关于酶本质的探索”思考：思考：巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫和奥特曼的观点各是什么？切赫和奥特曼的观点各是什么？巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，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(微生物学家）微生物学家）发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引

6、起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些物细胞中的某些物质质，但这些物质只有在酵母细，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续继续起起催化催化作用，就像在活酵母细胞中一样作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希（化学家）（化学家）切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶的本质酶的本质：绝大多数酶是绝大多数酶是蛋白质蛋白质，极少数酶是，极少数酶是RNARNA。三、酶本质的探索三、酶本质的探索四、酶的概念四、

7、酶的概念:绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是少数的酶是RNA.酶是酶是活细胞活细胞产生的一类具有产生的一类具有生物生物催化作用催化作用的的有机物有机物。来源来源功能功能本质本质练一练练一练1 1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 A要设置对照组和实验组要设置对照组和实验组 B B自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同 C 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 D要遵循单一变量原则要遵循单一变量原则2 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 A是反应物分子从常态变为活跃

8、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 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 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 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BC除自变量以外，其余一些可能对实验结除自变量以外，其余一些可能对实验结果造成影响的因素。果造成影响的因素。变量：变量：实验过程中可以变化的因素。实验过程中可以变化的因素。自变量：自变量：指实验中指实验中人为改

9、变人为改变的变量。的变量。因变量：因变量：指实验中由于自变量而引起的指实验中由于自变量而引起的变化和结果变化和结果。无关变量：无关变量：对照实验：对照实验：对照实验对照实验未经处理未经处理的一组（的一组（自然状态自然状态下或者下或者已知实已知实验结果验结果的一组）称为对照组。的一组）称为对照组。是指在只有是指在只有一个一个条件条件( (因因素素) )不同不同，其他条件，其他条件( (因素因素) )都相同的情况下所进行的都相同的情况下所进行的一组实验。一组实验。实验组：实验组：进行了实验者所要操纵的因素或条件（进行了实验者所要操纵的因素或条件（自自变量变量）处理的一组是实验组。）处理的一组是实验

10、组。对照组：对照组： 对照原则对照原则: :设计对照实验设计对照实验, ,一般既一般既要设置对照组又要设置实验组。要设置对照组又要设置实验组。 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且适宜。量都应保持相同且适宜。实验设计原则实验设计原则: :科学性原则科学性原则等量原则等量原则简便可行性原则简便可行性原则平行重复原则平行重复原则二、实验步骤的设计二、实验步骤的设计分组编号（处理实验材料）分组编号（处理实验材料）加变量加变量 无关变量无关变量（等量原则）（等量原则） 自变量自变量（单一变量原则

11、）（单一变量原则）检测因变量，观察记录实验结果。检测因变量，观察记录实验结果。分析讨论分析讨论1.1.2 2号试管与号试管与1 1号试管相比，哪个是实验组？哪个是对照组？号试管相比，哪个是实验组？哪个是对照组？两者比较可以得出什么结论？两者比较可以得出什么结论？实验分析讨论：实验分析讨论：2.2.将将1 1号试管分别与号试管分别与3 3号、号、4 4号试管作比较，自变量是什么？可号试管作比较，自变量是什么？可以得出什么结论？若将以得出什么结论？若将3 3号试管与号试管与4 4号试管作比较，自变量是什号试管作比较，自变量是什么？又可以得出什么结论？么？又可以得出什么结论？1号是对照组，号是对照组

12、，2号是实验组；加热可以促进过氧化氢的分解号是实验组；加热可以促进过氧化氢的分解有无催化剂，催化剂可以促进过氧化氢的分解有无催化剂，催化剂可以促进过氧化氢的分解催化剂的种类，酶比催化剂的种类，酶比Fe3+在促进过氧化氢分解的过程中能力更强在促进过氧化氢分解的过程中能力更强 酶的催化效率是无机催化剂的酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍倍3443少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液v酶的特性酶的特性与无机催化剂相比较，与无机催化剂相比较，酶降低活化能的作酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高用更显著，因而催化效率更高。酶具有高效性酶具有高效性酶酶高效性高效性的曲线的曲线 （1 1）催化剂可）

13、催化剂可加快化学反应速率加快化学反应速率，与无机，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。催化剂相比，酶的催化效率更高。 （2 2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间间, ,不改变化学反应的平衡点。不改变化学反应的平衡点。 （3 3）酶只能催化已存在的化学反应。）酶只能催化已存在的化学反应。蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麦芽糖酶麦芽糖酶 由这些酶的名字你能想到什么吗？由这些酶的名字你能想到什么吗？我们熟悉的酶：我们熟悉的酶： 酶的专一性是普遍存在的酶的专一性是普遍存在的 准确地说，酶的专一性是指准确地说，酶的专一性是指一种酶一种酶只能

14、催只能催化化一种化合物一种化合物或或一类化合物一类化合物的化学反应。的化学反应。酶的特性酶的特性v 专一性专一性目前发现的酶有目前发现的酶有4000多种多种,它们分别催化不它们分别催化不同的化学反应。同的化学反应。酶的专一性酶的专一性每管各加入每管各加入淀粉酶淀粉酶2 2滴，置于滴，置于3737左右的热水左右的热水中，反应中，反应5min5min2mL蔗糖蔗糖溶液溶液加入斐林试剂，振荡混匀，加入斐林试剂，振荡混匀，6060水浴水浴2min 2min 2mL淀粉淀粉溶液溶液无砖红色沉淀无砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀酶酶A未加酶未加酶（酶（酶B）专一性专一性底物底物A浓度浓度反应速率反应速率（1

15、）在）在A反应物中加入酶反应物中加入酶A,反应速率较未加反应速率较未加酶时明显加快，说明酶酶时明显加快，说明酶A催化底物催化底物A参加反应。参加反应。（2）在）在A反应物中加入酶反应物中加入酶B,反应速率和未加反应速率和未加酶时相同，说明酶酶时相同，说明酶B催化底物催化底物A参加反应。参加反应。哪些因素会影响酶的活性呢？哪些因素会影响酶的活性呢？日常生活中日常生活中发烧时，食欲会下降发烧时，食欲会下降加酶洗衣粉在温水中使用效果更明显加酶洗衣粉在温水中使用效果更明显影响酶活性的因素：影响酶活性的因素：温度温度pHpH1.1.温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响2.pH2.pH对酶活性的影响对酶活

16、性的影响试一试：设计实验探究影响酶活性的条件试一试：设计实验探究影响酶活性的条件1.1.实验中的自变量是什么？实验中的自变量是什么？2.2.实验中选用何种试剂？实验中选用何种试剂？1号试管号试管2号试管号试管3号试管号试管分别加入已恒温至分别加入已恒温至00、 3737、 6060的的唾液淀粉酶唾液淀粉酶2 2滴，混匀，维持各自温度反滴，混匀，维持各自温度反应应5min5min变蓝变蓝每管各加入两滴碘液，振荡，观察现象。每管各加入两滴碘液，振荡，观察现象。不变蓝不变蓝变蓝变蓝每管各加入每管各加入2mL2mL淀粉溶液；淀粉溶液；00冰水冰水3737水浴水浴6060水浴水浴唾液淀粉酶在唾液淀粉酶在

17、37 中活性最强中活性最强1 1号试管号试管2 2号试管号试管3 3号试管号试管每管各加入每管各加入2mL2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液无明显变化无明显变化各加入各加入2 2滴过氧化氢酶溶液，滴过氧化氢酶溶液，2 23min3min后将后将点燃的卫生香分别放在试管口点燃的卫生香分别放在试管口复燃复燃无明显变化无明显变化蒸馏水蒸馏水1ml5%NaOH1ml5%HCl1ml过氧化氢酶在中性条件中活性最强过氧化氢酶在中性条件中活性最强t/0最适温度最适温度/mmol. s/mmol. s-1 -1酶活性受温度影酶活性受温度影响示意图响示意图温度对酶活性的影响温度对酶活性的影响1.1.在一定范围内，随

18、着温度的升高，在一定范围内，随着温度的升高，酶的活性逐渐增强；酶的活性逐渐增强；2.2.达到最适温度时，酶的活性最高；达到最适温度时，酶的活性最高；3.3.超过最适温度时，随着温度的继续超过最适温度时，随着温度的继续升高，酶的活性逐渐下降。升高，酶的活性逐渐下降。4.4.温度过高温度过高会使酶的会使酶的空间结构空间结构遭到破遭到破坏，使坏，使酶永久失活酶永久失活动物动物:3540oC； 植物植物:4050oC之间；之间；微生物最适温度差别很大微生物最适温度差别很大有些人工酶：有些人工酶：60oC/mmol. s/mmol. s-1 -1最适最适pH0pH酶活性受酶活性受pHpH影响示意图影响示

19、意图pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响1.1.在一定范围内，随着在一定范围内，随着pHpH的升高，的升高，酶的活性逐渐增强；酶的活性逐渐增强；2.2.达到达到最适最适pHpH时，酶的活性最高；时，酶的活性最高；3.3.超过最适超过最适pHpH时，随着时，随着pHpH的继续的继续升高，酶的活性逐渐下降。升高，酶的活性逐渐下降。4.4.过酸、过碱过酸、过碱会都使酶的空间结构会都使酶的空间结构遭到破坏，使遭到破坏，使酶永久失活酶永久失活pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响 高温、低温、过酸和过碱对酶活高温、低温、过酸和过碱对酶活性性 的影响其本质相同吗？的影响其本质相同吗？酶的作用条件较温和酶的作

20、用条件较温和娇气的酶娇气的酶 酶一般在酶一般在比较温和的条件比较温和的条件下催下催化化学反应的进行。化化学反应的进行。酶的特性小结酶的特性小结v酶的高效性酶的高效性v酶的专一性酶的专一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107 1013倍倍v酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和需要适宜的需要适宜的温度温度和和pHpH影响酶促反应的因素常有：影响酶促反应的因素常有： 温度温度 PH值值 酶的浓度酶的浓度 底物浓度底物浓度 抑制剂抑制剂 激活剂激活剂1.1.温度、温度、pHpH2.2.

21、酶浓度酶浓度 在底物充足、其他条件适宜且固定的条在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，件下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。酶促反应速率与酶浓度成正相关。 3.3.底物浓度底物浓度 酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到再增加，原因是受到酶数量的限制。酶数量的限制。 3.3.生成物浓度生成物浓度 在生成物浓度较低时，反应速率随反应时间能在生成物浓度较低时，反应速率随反应时间能较长时间保持不变，较长时间保持不变，在生成物浓度较高时，反应速率随明显下降

22、在生成物浓度较高时，反应速率随明显下降底物（生成物）浓度底物（生成物）浓度反应速率3.3.激活剂和抑制剂激活剂和抑制剂 酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能增酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能增加酶的活性，称为酶的加酶的活性，称为酶的激活剂激活剂； 另一些物质则降低酶的活性，称为另一些物质则降低酶的活性，称为抑制剂。抑制剂。 很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且常具有特异性（值得注意的是激活剂和抑制剂且常具有特异性（值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激不是绝对的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂，而在高浓

23、度时则成为该酶的抑制剂，活剂，而在高浓度时则成为该酶的抑制剂，NaCl是唾液淀粉酶的激活剂，但是唾液淀粉酶的激活剂，但NaCl浓度到浓度到1/3饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性）。饱和度时就可抑制唾液淀粉酶的活性）。 2 2、（、（20092009辽宁、宁夏卷）辽宁、宁夏卷）下图表示酶活性与温度的下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是关系。下列叙述正确的是 A A当反应温度由当反应温度由t2t2调到最适温度时，酶活性下降调到最适温度时，酶活性下降 B B当反应温度由当反应温度由t1t1调到最适温度时，酶活性上升调到最适温度时，酶活性上升 C C酶活性在酶活性在t2t2时比时比t1t1高，

24、高， 故故t2t2时更适合酶的保存时更适合酶的保存 D D酶活性在酶活性在t1t1时比时比t2t2低，低， 表明表明t1t1时酶的空间结构时酶的空间结构 破坏更严重破坏更严重 例题精选例题精选3 3、下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化、下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化 曲线，下列说法中曲线，下列说法中错误错误的是的是 （ ） 酶促反应的速率可用底物消失所需的时间酶促反应的速率可用底物消失所需的时间 （或产物生成的（或产物生成的 速率）来表示速率）来表示B.B.和和相比较，酶促反应速率不同，这是相比较，酶促反应速率不同，这是 因为它们的酶浓度和温度不同因为它们的酶浓度和温度不同C.

25、 ABC. AB段影响酶促反应速率的段影响酶促反应速率的 主要限制因子是底物浓度主要限制因子是底物浓度D. D. 若想探究不同温度对酶若想探究不同温度对酶活性的影响，至少应设计活性的影响，至少应设计3 3种不同的温度种不同的温度 例题精选例题精选4.4.下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的。其中关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性能说明酶具有高效性的是的是（考点：影响酶活性的外界因素）（考点：影响酶活性的外界因素）通常实验验证某种因素的作用时一般要遵循通常实验验证某种因素的作用时一般要遵循单一变量原则和对照原则。单一变量原则和

26、对照原则。课堂练习：课堂练习：1.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.A.所吃食物不能消化所吃食物不能消化 （ ） B.B.胃没有排空胃没有排空C.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.D.吃药使人没有了胃口吃药使人没有了胃口 2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，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（主要原因是（ ）A.pHA.pH不适合不适合B.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.C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用被小肠

27、中的物质包裹起来，所以起不到催化作用D.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CA3.能够使唾液淀粉酶水解的是（能够使唾液淀粉酶水解的是（ ）A.A.淀粉酶淀粉酶 B.B.脂肪酶脂肪酶C.C.蛋白酶蛋白酶 D.D.肽酶肽酶 4.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ）A.A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物B.B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C.C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D.D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力一旦离开活细胞，酶就失去催化能力CDB D脂肪酶脂肪酶p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be写在最后谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日