• 2.07 MB
  • 2021-10-11 发布

高中生物必修1 第5章 第1节降低化学反应活化能的酶

  • 38页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 一、酶的作用和本质 问题探讨 1. 该实验要解决什么问题? 2. 肉块为什么会消失? 3. 怎样证明你的猜测? 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化? 被胃内的化学物质分解。 收集胃内的化学物质,看看这些物质能否在体外讲肉块分解。 叶绿体: 光能 酶 线粒体: 氧气 酶 核糖体: 酶 缩合脱水 CO 2 +H 2 O (CH 2 O) +O 2 C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O + O 2 6CO 2 + 12H 2 O + 能量 氨基酸 多肽 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为 细胞代谢。          想一想: 叶绿体、线粒体、核糖体有什么生理功能? 问题1:酶在细胞代谢中起什么作用?         问题2:实验室中哪些方法可以加快反应速度?         加热、催化剂 H 2 O 2 H 2 O + O 2 常温 H 2 O 2 H 2 O + O 2 加热 H 2 O 2 H 2 O + O 2 FeCL 3 H 2 O 2 H 2 O + O 2 H 2 O 2 酶   过氧化氢在这几种不同条件下的分解速度有什么差别呢? 1、实验: 比较过氧化氢在不同条件下的分解 2H 2 O 2 2H 2 O+O 2 高温 /Fe 3+ /过氧化氢酶 实验原理: 通过比较过氧化氢在 不同条件 下分解的快慢,了解酶的作用和意义。 实验目的: 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 3% 的 H 2 O 2 溶液 2ml 2ml 2ml 2ml 反应条件 常温 90℃ 2 滴 FeCl 3 2 滴肝脏研磨液 实验 现象 结论 无关变量 自变量 因变量 对照组 实验组 对照实验 实验组 实验组 单一变量原则 原则 实验步骤 实验步骤 试管编号 1 2 3 4 第一步 每支试管加 2ml 过氧化氢溶液 第二步 不处理 90℃ 水浴 滴入 2 滴 FeCl 3 溶液 滴入 2 滴肝脏研磨液 实验现象 实验结论 1min分钟后,将点燃的卫生香放在液面的上方 酶能催化生物化学反应,催化效率比无机催化剂高得多。 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 活化能 。 酶为什么能催化生物化学反应? H 2 O 2 ( 常态 ) H 2 O 2 ( 活跃状态 ) 能量 活化能 反应物 产物 ……………… 活化能 反应进程 能量 加热 加热在化学反应中的作用: 结论: 加热可以给反应物提供能量。 75 无催化剂 29 有机催化剂 ( 酶 ) 54 无机催化剂 活化能 (kJ.mol -1) 条件 反应物 产物 ……………… 活化能 反应进程 能量 催化剂在化学反应中的作用: ..………… 无机 催化剂 …….. 有机催化剂 结论: 催化剂降低了化学反应的活化能。 同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。 巴斯德之前 发酵是纯化学反应,与生命活动无关 巴斯德 发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用 引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 毕希纳 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样 萨姆纳 酶是蛋白质 李比希 少数RNA也具有生物催化功能(核酶) 切郝、奥特曼 2、酶的本质 化学本质 基本单位 合成场所 来源 生理功能 作用原理 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 细胞核 活细胞 (哺乳动物成熟的红细胞不能合成) 催化作用 降低化学反应的活化能 练习:有关酶的叙述正确的是 1 、具有分泌功能的细胞产生的 2 、有的从食物中获得,有的在体内转化而来 3 、凡是活细胞都能产生酶 4 、大多数酶是蛋白质 5 、有的酶是核酸 6 、酶在新陈代谢中有多种功能 7 、在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 8 、酶只起到催化作用 4、5、8 科学探究的程序 : 设计实验 提出问题 作出假设 进行实验 分析结果得出结论 其中 实验 是 实施探究 的 重要方式 。 表达交流 ② 配置无关变量; 1)实验设计遵循原则: 2)实验步骤设计的内容: ①设计对照原则 ②单一变量原则 ③设定 自变量,设置好实验组和对照组; ④ 检测因变量,观察记录实验结果。 ①分组编号 ② 配置无关变量; ③设定自变量,设置好实验组和对照组; ④检测因变量,观察记录实验结果。 二、酶的特性 酶是具有催化作用的有机物,与无机催化剂相比,有哪些不同的特点呢? 1、酶具有高效性 比较过氧化氢酶和Fe 3+ 的催化效率 3 4 4 3 少量肝脏 研磨液 酶的催化效率是无机催化剂的 10 7 ~10 13 倍。 探究:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 现在给你淀粉酶溶液,要观察淀粉酶能否催化蔗糖和淀粉水解,应该如何设计这个实验?你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢? 提醒:麦芽糖、葡萄糖、果糖为还原性糖 淀粉溶液 蔗糖溶液 实验步骤 一 二 三 实验现象 结论 加入 淀粉酶 2滴,振荡,试管下半部浸入60℃左右的热水中,反应5min 2号试管中加入2mL 蔗糖 溶液 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min 1号试管中加入2mL 淀粉 溶液 无变化 砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解 探究:淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 目前发现的酶有________多种,它们分别 催化不同的化学反应。 2、酶具有专一性 每一种酶只能催化____________化学反应。 细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的 _______是分不开的。 一种或一类 4000 专一性   从上面进行的实验我们看出进行实验需要一定的条件,比如淀粉酶在60℃左右最好。能不能设计一个实验,来证明温度会影响酶的活性? 酶活性:酶对化学反应的催化效率。 淀粉溶液 实验步骤 一 二 三 四 实验现象 结论 探究:温度对淀粉酶活性的影响 1号试管 2号试管 3号试管 加入淀粉酶2mL,振荡 试管各加入2mL淀粉溶液 蓝色 保持0℃冰水中保温约5min 加热至100℃,保温约5min 加热至60℃, 保温约5min 各加入两滴碘液 振荡 无明显现象 只有在一定温度下酶的催化效率最好 蓝色 0 最适温度 t/ ℃ υ /mmol. s -1 4 、温度对酶活性的影响 在最适温度的两侧,反应速率都比较_____ ; 低温:______酶的活性,升温可以恢复。 高温:破坏了酶的__________,使酶失去______且 不可恢复。 低 活性 空间结构 在最适温度下,酶的活性_____。 抑制 最高 过氧化氢溶液 实验步骤 一 二 三 四 实验现象 结论 探究:pH对过氧化氢酶活性的影响 1号试管 2号试管 3号试管 加入新鲜的肝脏碾磨液2mL,振荡 试管各加入2mL过氧化氢溶液,观察现象 无明显变化 pH=7 pH=12 pH=2 2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中 只有在适合的pH下酶的催化效率最好 复燃 无明显变化 υ /mmol. s -1 最适pH 0 pH 4 、 pH 对酶活性的影响 在最适合的pH下, 酶的活性 在过酸过碱的条件下,都会使酶的 遭到破坏而失去 且不可恢复。 最高 空间结构 活性 小结:酶的特性: 1. 具有高效性 2. 具有专一性 3. 作用条件较温和 ①要有合适的温度: ②要有合适的pH: 讨论:影响酶促反应速率的因素: 1.温度 3.酶的浓度: 反应速率随 酶浓度的升高而加快。 4.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 2.pH 酶促反应速率 底物浓度 酶量一定 酶促反应速率 酶的浓度 底物无限 2、在测定胃蛋白酶的活性时,将溶液pH值由10降到2的过程中,胃蛋白酶的活性将( ) A、不断上升 B、没有变化 C、先升后降 D、先降后升 课堂巩固 B 1、催化脂肪酶水解的酶是( ) A 肽酶 B 蛋白酶 C 脂肪酶 D 淀粉酶 B 3、在植物细胞工程中常常要去掉细胞壁,在不损伤植物细胞内部结构的情况下,下列哪种物质可用于去除细胞壁( ) A、蛋白酶 B、纤维素酶 C、盐酸 D、淀粉酶 B 4、关于酶的特性,下列表述中错误的一项是 ( ) A. 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B. 化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C. 酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D. 一旦离开活细胞,酶就失去催化能力 D 5、酶的基本组成单位是( ) A.氨基酸 B.核苷酸 C.核糖核苷酸 D.A或C D 6.右图表示酶活性与温度的关系。 下列叙述正确的是 ( ) A.当反应温度由t 2 调到最适温度 时,酶活性下降 B.当反应温度由t 2 调到最适温度 时,酶活性上升 C.酶活性在t 2 时比t 1 高,故t 2 时更适合酶的保存 D.酶活性在t 1 时比t 2 低,表明t 1 时酶的空间结构 破坏更严重 B 7.下图表示在不同条件下,酶促反应的速率变化 曲线,下列说法中错误的是 ( ) A.酶促反应的速率可用底物消失所需的 时间(或产物生成的速率)来表示 B. Ⅱ 和 Ⅰ 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 C. AB 段影响酶促反应速率的主要限制因 子是底物浓度 D.若想探究不同温度对酶活性的影响,至少 应设计3种不同的温度 B   D   D 8.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶,请回答下面的问题:   (1)这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍?   (2)使用这种洗衣粉为什么要用温水?   (3)含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些衣料?(    )  A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝   (4)为了更好地除去衣物上的油渍,在洗衣粉中还可以加入什么酶? B D 脂肪酶 和1号试管相比, 2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么? 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 3号和4号试管未经加热,也有大量的气泡产生,这说明什么? 3号和4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么? 加热能促进过氧化氢分解 不能,温度过高会造成生物的细胞死亡 Fe 3+ 和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解,起催化作用 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多 讨论: 试管编号 1 2 3 4 第一步 每支试管加 2ml 过氧化氢溶液 第二步 不处理 90℃ 水浴 滴入 2 滴 FeCl 3 溶液 滴入 2 滴肝脏研磨液 实验现象 实验结论 1min分钟后,将点燃的卫生香放在液面的上方 单一变量原则 对照实验 对照组 实验组 无关变量 自变量 因变量 1号试管 2号试管 3号试管 1‘号试管 2’号试管 3‘号试管 注入淀粉液 2ml 2ml 2ml 注入淀粉酶液 2ml 2ml 2ml 分组分别放入不同温度5min 热水(60℃)沸水冰块中热水沸水冰块中 将淀粉酶液注入同温下的淀粉液 1‘号注入1号 2’号注入2号 3‘号注入3号 滴碘液 1~2滴 1~2滴 1~2滴 现象不变蓝变蓝(深)变蓝(浅)

相关文档