5.1降低化学反应活化能的酶第一课时酶的作用和本质斯帕兰扎尼实验过程:现象:推测:证明:本实验能证明:问题探讨肉块放入小金属笼内,让鹰吞下肉块消失了是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解胃具有化学消化的作用一、酶的本质发酵是纯化学反应,与生命活动无关发酵与整个细胞的活动有关发酵与细胞中某种物质有关酵母细胞中的某物质(酿酶)能在细胞外起作用(脲)酶是蛋白质巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳少数RNA也有生物催化功能切赫和奥特曼酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质少数是RNA。酶的来源酶的作用酶的化学成分降低活化能酶是活细胞产生的,只能在活细胞中发挥作用吗?酶在细胞内外都能发挥作用什么是酶?二、细胞代谢1.概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。3.意义:是细胞生命活动的基础2.主要场所:细胞质基质合成代谢(同化作用)分解代谢(异化作用).实验探究:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理:H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。三、酶在细胞代谢中的作用2H2O2→2H2O+O21.常温2.加热3.FeCl34.加肝脏研磨液实验步骤:比较过氧化氢在不同条件下的分解速率步骤试管编号说明1234一H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃H2O2在不同条件下的分解速率不一样反应条件自变量因变量无关变量对照组实验组对照实验关于变量(1)变量:是指实验过程中的因素。可以变化:是指的变量,如氯化铁和肝脏研磨液。自变量人为改变:是指随着自变量的变化而变化的变量,如H2O2的分解速率。因变量:是指除自变量外,其他对实验结果的可能因素,如H2O2浓度,肝脏研磨液新鲜程度等。无关变量能造成影响(2)(3)(4)对照实验:除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验。反应物产物………………活化能反应进程能量..…………无机催化剂……..加热酶活化能: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。第二课时酶的特性四、酶具有高效性实验数据表明,酶的催化效率一般是无机催化剂的107~1013倍。所有的酶在一定的条件下,能使生物体内复杂的化学反应迅速地进行,但是酶本身并不发生变化。酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。(2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。(3)酶只能催化已存在的化学反应。时间未加酶无机催化剂加入酶平衡点酶的高效性对生命活动有什么意义?能够快速高效的促进细胞内化学反应的进行,保证了正常生命活动。例如:生物体内要同时进行很多的化学反应,有些化学反应的产物要参与其他的化学反应,因此高效性就保证了这些反应的正常高效进行酶的专一性是普遍存在的,准确地说,酶的专一性是指一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应。五、酶的专一性目前发现的酶有4000多种,它们分别催化不同的化学反应。酶具有专一性的意义:酶的专一性能使细胞代谢高效有序地进行编号1号试管2号试管实验步骤一二三实验现象结论每管各加入淀粉酶2滴,置于37℃左右的热水中,反应5min2mL蔗糖溶液加入斐林试剂,振荡混匀,60℃水浴2min2mL淀粉溶液无砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用酶A未加酶(酶B)底物A浓度反应速率(1)在A反应物中加入酶A,反应速率较未加酶时明显加快,说明酶A催化底物A参加反应。(2)在A反应物中加入酶B,反应速率和未加酶时相同,说明酶B不催化底物A参加反应。六、酶的作用条件温和探究:影响酶活性的条件温度对唾液淀粉酶活性的影响1233%可溶性淀粉2ml2ml2ml温度冰水中37℃水浴60℃水浴放置2min唾液淀粉酶1ml1ml1ml摇匀混合,放置反应5min碘液1滴1滴1滴颜色结论变蓝变蓝不变蓝唾液淀粉酶在37℃中活性最强pH对酶活性的影响1号试管编号实验步骤一二三实验现象结论2号试管3号试管每管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化各加入2滴过氧化氢酶溶液,2—3min后将点燃的卫生香分别放在试管口复燃无明显变化蒸馏水1ml5%NaOH1ml5%HCl1ml过氧化氢酶在中性条件中活性最强温度低于最适温度时:酶活性随着温度的升高而上升温度高于最适温度时:酶活性随着温度的升高而下降,若温度过高,酶活性丧失最适温度时:酶活性最高动物:35~40oC;植物:40~50oC之间;微生物最适温度差别很大,有的酶最适温度可高达70℃;有些人工酶:60oC0最适温度υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图t/℃pH低于最适pH时:酶活性随着pH的升高而上升,过酸会使酶失活pH高于最适pH时:酶活性随着pH的升高而下降,过碱也会使酶失活最适pH时:酶活性最高动物体内的酶最适pH大多数为:6.5~8.0;例外,胃蛋白酶的最适pH:1.5;植物体内的酶最适pH大多为:4.5~6.5。υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图0最适温度υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图t/℃低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样的吗?抑制失活失活失活七、影响酶促反应速率的因素①温度、pH②底物浓度③酶浓度④生成物浓度⑤激活剂和抑制剂①温度、pH②底物浓度酶量一定的条件下,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再增加,原因是受到酶数量的限制。反应速率底物浓度[s]③酶浓度在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下,酶促反应速率与酶浓度成正相关。反应速率酶浓度[E]④生成物浓度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,在生成物浓度较高时,反应速率会明显下降生成物浓度反应速率⑤激活剂和抑制剂激活剂:酶的活性常受到某些物质影响,有些物质能增加酶的活性,称为酶的激活剂;抑制剂:另一些物质则降低酶的活性,称为抑制剂。