生物 第五章 第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 新人教版必修1

一般洗衣粉不易清除衣物上的奶一般洗衣粉不易清除衣物上的奶漬漬,但生物活性洗衣粉則可以但生物活性洗衣粉則可以,一生物活一生物活性洗衣粉包裝盒上印有以下資料性洗衣粉包裝盒上印有以下資料: 成分成分:蛋白酶蛋白酶0.2%,清潔劑清潔劑15%.用用法法:洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣洗滌前先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)一段時(shí)間粉的水內(nèi)一段時(shí)間,使用溫水效果最佳使用溫水效果最佳.切勿用切勿用60度以上的熱水度以上的熱水.注意注意,切勿用于切勿用于絲質(zhì)及羊毛衣料絲質(zhì)及羊毛衣料;用后須徹底清洗雙手用后須徹底清洗雙手.探究一探究一 請(qǐng)根據(jù)以上資料探究有關(guān)問題請(qǐng)根據(jù)以上資料探究有關(guān)問題:1.為什么該生物活性洗衣粉能較易清除衣為什么該生物活性洗衣粉能較易清除衣物上的奶漬物上的奶漬?2.為什么洗滌前須先將衣物浸于有這種洗為什么洗滌前須先將衣物浸于有這種洗衣粉的水內(nèi)一段時(shí)間衣粉的水內(nèi)一段時(shí)間?3.試提供一個(gè)方法以縮短衣物浸水的時(shí)間試提供一個(gè)方法以縮短衣物浸水的時(shí)間,并加以解釋并加以解釋.4.為什么包裝盒上的用法指明切勿在為什么包裝盒上的用法指明切勿在60度度以上的熱水中使用此洗衣粉以上的熱水中使用此洗衣粉?5.試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及試解釋為什么此洗衣粉不能用于絲質(zhì)及羊毛衣料羊毛衣料.第五章第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第第1 1節(jié)節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶一、酶的作用和本質(zhì)一、酶的作用和本質(zhì)1.細(xì)胞代謝：細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(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)過氧化氫在不同條件下的分解過氧化氫在不同條件下的分解(1).酶在細(xì)胞代謝中的作用酶在細(xì)胞代謝中的作用:試試管管號(hào)號(hào)3%H2O2 控制變量控制變量點(diǎn)燃的衛(wèi)點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)生香檢測(cè)實(shí)驗(yàn)處理實(shí)驗(yàn)處理H2O2分解速分解速度度(氣泡多少氣泡多少)12ML22ML90度水浴加熱度水浴加熱32ML滴加滴加3%氯化氯化鐵鐵2滴滴42ML滴加滴加20%肝臟肝臟研磨液研磨液2滴滴無無很少很少不亮不亮較多較多發(fā)亮發(fā)亮很多很多復(fù)燃復(fù)燃討論討論:1.與與1號(hào)試管相比號(hào)試管相比,2號(hào)出現(xiàn)不同的現(xiàn)象號(hào)出現(xiàn)不同的現(xiàn)象?這一現(xiàn)象說明什么這一現(xiàn)象說明什么?2.在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎?3.3號(hào)和號(hào)和4號(hào)未經(jīng)加熱號(hào)未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明什么這說明什么?4.3號(hào)與號(hào)與4號(hào)相比號(hào)相比,4號(hào)試管中的反應(yīng)速率號(hào)試管中的反應(yīng)速率快快?這說明什么這說明什么?為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行至關(guān)重要化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行至關(guān)重要?(1)實(shí)驗(yàn)中比較過氧化氫在不同條件下的分實(shí)驗(yàn)中比較過氧化氫在不同條件下的分解解,這里的這里的”不同條件不同條件”指哪些指哪些?(2)為什么要設(shè)計(jì)四組實(shí)驗(yàn)為什么要設(shè)計(jì)四組實(shí)驗(yàn),1號(hào)組有什么作號(hào)組有什么作用用?(3)變量、自變量、因變量、無關(guān)變量各是變量、自變量、因變量、無關(guān)變量各是什么什么?控制變量控制變量 自變量：自變量：人為改變的變量人為改變的變量 因變量：因變量：隨自變量變化而變化的變量隨自變量變化而變化的變量 無關(guān)變量：無關(guān)變量：除自變量外，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可除自變量外，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成影響的變量能造成影響的變量自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量對(duì)照組對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)過程的理論分析實(shí)驗(yàn)過程的理論分析過氧化氫過氧化氫分解速度分解速度用產(chǎn)生氣用產(chǎn)生氣泡數(shù)目多泡數(shù)目多少表示少表示加入試劑加入試劑的量的量;實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室的溫度溫度;氯化鐵和氯化鐵和肝臟研磨肝臟研磨液的新鮮液的新鮮程度等程度等1號(hào)試號(hào)試管管2,3,4號(hào)號(hào)試管試管2號(hào)號(hào):90度度水浴加熱水浴加熱3號(hào)號(hào):加入加入3%的氯的氯化鐵化鐵4號(hào)號(hào):加入加入20%肝臟肝臟研磨液研磨液活化能活化能 ： 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能同無機(jī)催化劑相比酶降低活化能的同無機(jī)催化劑相比酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高作用更顯著，因而催化效率更高2.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)閱讀教材閱讀教材P81頁頁,關(guān)于酶本質(zhì)的探索體會(huì)巴斯關(guān)于酶本質(zhì)的探索體會(huì)巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，談?wù)剬?duì)科學(xué)發(fā)展過程的認(rèn)識(shí)，并邏輯關(guān)系，談?wù)剬?duì)科學(xué)發(fā)展過程的認(rèn)識(shí)，并給酶下一個(gè)較完整的定義給酶下一個(gè)較完整的定義酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)巴斯德在顯微鏡下觀察到酵母細(xì)胞巴斯德在顯微鏡下觀察到酵母細(xì)胞,他的他的觀點(diǎn)哪些是正確的觀點(diǎn)哪些是正確的,哪些是錯(cuò)誤的哪些是錯(cuò)誤的?李畢李畢希的觀點(diǎn)呢希的觀點(diǎn)呢?畢希納實(shí)驗(yàn)示意圖畢希納實(shí)驗(yàn)示意圖,從中可得出什么結(jié)論從中可得出什么結(jié)論?為什么當(dāng)時(shí)只能推測(cè)酶是蛋白質(zhì)為什么當(dāng)時(shí)只能推測(cè)酶是蛋白質(zhì),而不能而不能證明酶是蛋白質(zhì)證明酶是蛋白質(zhì)?酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)請(qǐng)思考請(qǐng)思考:1.薩姆納歷時(shí)薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)年才證明脲酶是蛋白質(zhì),并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)并因此獲得諾貝爾獎(jiǎng).你認(rèn)為他成功的主你認(rèn)為他成功的主要原因是什么要原因是什么?2.請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義請(qǐng)給酶下一個(gè)較完整的定義.酶的化學(xué)成分酶的化學(xué)成分 酶的來源酶的來源 酶的功能酶的功能大部分酶是大部分酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)，也有少數(shù)是，也有少數(shù)是RNARNA。二、酶的特性實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫酶和鐵離子的催化效率實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫酶和鐵離子的催化效率3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液107 1013事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑事實(shí)上，酶的催化效率一般是無機(jī)催化劑的的 倍。倍。1、酶具有高效性、酶具有高效性酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi)酶的高效性保證了細(xì)胞內(nèi) 化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行 能量供應(yīng)的穩(wěn)定能量供應(yīng)的穩(wěn)定 酶具有高效性的意義：酶具有高效性的意義：淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步步驟驟一一二二三三實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入6060左右的熱水中，反應(yīng)左右的熱水中，反應(yīng)5min5min2號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約60水浴水浴2min1號(hào)試管中加入號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液淀粉溶液無變化無變化磚紅色沉淀磚紅色沉淀2、酶具有專一性酶具有專一性每一種酶只能催化每一種酶只能催化一種或一類一種或一類化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)目前發(fā)現(xiàn)的酶有目前發(fā)現(xiàn)的酶有4000多種多種,它們分別催化不同它們分別催化不同的化學(xué)反應(yīng)。的化學(xué)反應(yīng)。3、酶的作用條件較溫和酶的作用條件較溫和實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理原理實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)步步驟驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論無明顯變化無明顯變化各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色淀粉酶使淀粉水解成還原糖。淀粉遇碘發(fā)生藍(lán)色淀粉酶使淀粉水解成還原糖。淀粉遇碘發(fā)生藍(lán)色反應(yīng)。酶只有在合適的溫度時(shí)它的催化效率最大反應(yīng)。酶只有在合適的溫度時(shí)它的催化效率最大 取三支試管各加入取三支試管各加入2 2l l淀粉淀粉溶液，另取三支試管各加溶液，另取三支試管各加入入1 1l l淀粉酶淀粉酶溶液，將它們分別在下面的水中溶液，將它們分別在下面的水中00水浴約水浴約3-53-5分鐘分鐘6060水浴約水浴約3-5分鐘分鐘 100水浴約水浴約3-5分鐘分鐘將淀粉酶和淀粉溶液混合均勻后，將淀粉酶和淀粉溶液混合均勻后，保溫約保溫約3-5分鐘分鐘實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理：淀粉酶能使淀粉水解成還淀粉酶能使淀粉水解成還原糖，還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色原糖，還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀。酶只有在合適的沉淀。酶只有在合適的PHPH時(shí)它的催化效率時(shí)它的催化效率最高。最高。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號(hào)試管號(hào)試管3號(hào)試管號(hào)試管各加入各加入1ml1ml淀粉酶淀粉酶溶液溶液5%HCl1ml，振蕩振蕩蒸餾水蒸餾水1ml，振蕩振蕩5%NaOH1ml，振蕩振蕩加入加入2ml2ml淀粉淀粉溶液振蕩，在溶液振蕩，在60水浴約水浴約3-5分鐘分鐘加斐林試劑加斐林試劑振蕩振蕩60加熱加熱2分鐘分鐘無變化無變化無變化無變化磚紅色沉淀磚紅色沉淀1號(hào)試管號(hào)試管實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理過氧化氫過氧化氫實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟一一二二三三四四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論2號(hào)試管號(hào)試管3號(hào)試管號(hào)試管試管各加入試管各加入1mL過氧化氫酶過氧化氫酶溶液調(diào)節(jié)溶液調(diào)節(jié)PH無明顯變化無明顯變化pH7(蒸餾水蒸餾水)pH=12(5%NaOH)pH2(5%鹽酸鹽酸)將上述處理的過氧化氫酶溶液放入過氧化將上述處理的過氧化氫酶溶液放入過氧化氫溶液中混合，觀察試管內(nèi)的變化氫溶液中混合，觀察試管內(nèi)的變化氣泡很多氣泡很多無明顯變化無明顯變化1 1號(hào)試管號(hào)試管試管中各加入試管中各加入2ml2ml過氧化氫過氧化氫溶液溶液過氧化氫酶過氧化氫酶能使過氧化氫快速分解為水和氧氣能使過氧化氫快速分解為水和氧氣在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的較高的溫度容易使酶的 遭到破壞遭到破壞而失去而失去 。每種酶都有自己的每種酶都有自己的低低活性活性最適溫度最適溫度空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)一般來說：動(dòng)物最適溫一般來說：動(dòng)物最適溫度在度在35-40之間；植之間；植物在物在40-50之間；細(xì)之間；細(xì)菌和真菌最適溫度差別菌和真菌最適溫度差別較大，有的可達(dá)較大，有的可達(dá)70。過氧化氫酶過氧化氫酶在最適合的在最適合的pH下，下，酶的活性酶的活性 最高最高空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)在過酸過堿的條件下，都會(huì)使酶的在過酸過堿的條件下，都會(huì)使酶的 遭到破壞而失去遭到破壞而失去 。活性活性動(dòng)物體內(nèi)的酶最適動(dòng)物體內(nèi)的酶最適PHPH大大多在多在6.5-8.06.5-8.0之間，但之間，但也有例外，如胃蛋白酶也有例外，如胃蛋白酶的最適的最適PHPH為為1.51.5；植物；植物體內(nèi)的酶最適體內(nèi)的酶最適PHPH大多在大多在4.5-6.54.5-6.5之間。之間。 高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性高溫、低溫、過酸和過堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？的影響其本質(zhì)相同嗎？酶的特性：酶的特性：具有高效性具有高效性具有專一性具有專一性作用條件較溫和作用條件較溫和 要有合適的溫度要有合適的溫度 要有合適的要有合適的pH總結(jié)：總結(jié)：比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3 3的催化效率的催化效率淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用 溫度對(duì)淀粉酶活性的影響溫度對(duì)淀粉酶活性的影響pHpH對(duì)過氧化氫酶活性的影響對(duì)過氧化氫酶活性的影響 酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶的濃度酶促反應(yīng)速率酶促反應(yīng)速率底物濃度底物濃度酶量一定酶量一定