1、降低化學反應活化能酶降低化學反應活化能酶學習目標學習目標： 1、說明酶在代謝中的作用、說明酶在代謝中的作用 2、理解活化能、理解活化能 3、理解酶的催化原理（重點）、理解酶的催化原理（重點） 4、理解酶的本質、理解酶的本質 5、學會控制變量設計對照實驗、學會控制變量設計對照實驗（難點）（難點）2022-3-421 1、這個實驗要解決什么問題？、這個實驗要解決什么問題？ 為何要將肉放在金屬籠子里？為何要將肉放在金屬籠子里？2 2、是什么使肉塊消失了？、是什么使肉塊消失了？3 3、怎樣才能證明你的推測？、怎樣才能證明你的推測？鳥類的胃中是否只有物理消鳥類的胃中是否只有物理消化，而無化學消化。化，而

2、無化學消化。胃內的化學物質胃內的化學物質收集胃內的化學物質，看體外是收集胃內的化學物質，看體外是 否能將肉分解。否能將肉分解。排除物理消化的干擾排除物理消化的干擾你能想到的細胞中你能想到的細胞中的化學反應有哪些的化學反應有哪些呢？呢？2022-3-442022-3-45 CO CO2 2+H+H2 2O O （CHCH2 2O) +OO) +O2 2光能光能 酶酶 C C6 6H H1212O O6 6+ +6H6H2 2O O+ +O O2 2 6CO 6CO2 2+ +12H12H2 2O O+ +能量能量氧氣氧氣酶酶 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶縮合脫水縮合脫水一、酶的作用和本質一、酶的作

3、用和本質葉綠體葉綠體線粒體線粒體核糖體核糖體 細胞中每時每刻都進行細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為著許多化學反應，統稱為細胞代謝細胞代謝細胞代謝細胞代謝場所：細胞內場所：細胞內實質：細胞中進行的各種化實質：細胞中進行的各種化學反應的統稱學反應的統稱功能：細胞代謝是細胞生命功能：細胞代謝是細胞生命活動的基礎活動的基礎在這些細胞代謝中酶在這些細胞代謝中酶有什么作用呢？有什么作用呢？ 細胞代謝是細胞生細胞代謝是細胞生命活動的基礎，但命活動的基礎，但在代謝時會產生一在代謝時會產生一些有害的物質些有害的物質:比如比如H2O22022-3-47比較過氧化氫在不同比較過氧化氫在不同條件下的分解條件

4、下的分解二、酶的作用二、酶的作用實驗原理實驗原理：水浴加熱水浴加熱、 肝臟研磨液中肝臟研磨液中的過氧化氫酶、的過氧化氫酶、FeClFeCl3 3、均可均可影響過氧化氫的分解速率。影響過氧化氫的分解速率。觀察氣泡數目和比較對衛生觀察氣泡數目和比較對衛生香的助燃程度判斷分解速度。香的助燃程度判斷分解速度。2022-3-410比較過氧化氫在不同條件下的分解速率比較過氧化氫在不同條件下的分解速率2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%常溫常溫9090FeClFeCl3 3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復燃不復燃 不復燃不復燃

5、變亮變亮復燃復燃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速率不一樣速率不一樣反應條件反應條件自變量自變量因變量因變量無關變量無關變量變量變量 2 2 2 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產生氣泡產生衛生香燃燒衛生香燃燒對照實驗對照實驗對照組對照組實驗組實驗組2022-3-411實驗結論實驗結論1 1號試管與號試管與2 2號試管對照，說明號試管對照，說明1 1號試管與號試管與3 3號試管對照，說明號試管對照，說明1 1號試管與號試管與4 4號試管對照，說明號試管對照，說明3 3號試管與號試管與4 4號試管對照，說明號試管對照，說明12131434加熱可以加快過氧化氫分解加熱可以加快過

6、氧化氫分解FeClFeCl3 3能催化能催化H H2 2O O2 2分解分解過氧化氫酶能催化過過氧化氫酶能催化過H H2 2O O2 2的分解的分解過氧化氫酶的催化效率比過氧化氫酶的催化效率比FeClFeCl3 3高高實驗注意事項：實驗注意事項：新鮮：過氧化氫酶的含量多，活性高。新鮮：過氧化氫酶的含量多，活性高。研磨液：增加接觸面積，加速過氧化研磨液：增加接觸面積，加速過氧化氫的分解。氫的分解。提醒：滴加肝臟研磨液和氯化鐵溶液提醒：滴加肝臟研磨液和氯化鐵溶液時不能共用一個滴管，原因：酶的催時不能共用一個滴管，原因：酶的催化效率高，試管壁上殘留的少量研磨化效率高，試管壁上殘留的少量研磨液會影響實

7、驗結果的準確性。液會影響實驗結果的準確性。實驗過程實驗過程試管編號試管編號1 12 23 34 41 1分鐘后，將點燃的衛分鐘后，將點燃的衛生香放在液面的上方生香放在液面的上方每支試管加每支試管加2ml 過氧化氫溶液過氧化氫溶液第一步第一步第二步第二步實實驗驗結結果果空白空白90水浴水浴滴入滴入2 滴滴FeCl3溶液溶液滴入滴入2滴肝滴肝臟研磨液臟研磨液 和和1號試管相比，號試管相比， 2號試管出現什么不同的現號試管出現什么不同的現象？這一現象說明什么？象？這一現象說明什么？ 加熱能促進過氧化氫分解加熱能促進過氧化氫分解 在細胞內在細胞內,能通過加熱來提高反應速率嗎能通過加熱來提高反應速率嗎?

8、 不能，溫度過高會造成生物的細胞死亡不能，溫度過高會造成生物的細胞死亡 3號和號和4號試管未經加熱，也有大量的氣泡產號試管未經加熱，也有大量的氣泡產生，這說明什么？生，這說明什么？ Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解,起催化作用起催化作用 3號和號和4號試管相比，哪支試管中的反應速率號試管相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？快？這說明什么？ 過氧化氫酶比過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多的催化效率高的多討論：實驗結論：實驗結論： 酶（有機催化劑）的催酶（有機催化劑）的催化效率比無機催化劑的催化作用化效率比無機催化劑的催化作用更顯著（高效性）。更顯著

9、（高效性）。v1對照原則對照原則v2單一變量原則單一變量原則總結實驗設計的原則總結實驗設計的原則：思考：加熱思考：加熱FeCl3過氧過氧化氫酶都促進了化氫酶都促進了22的分解的分解,那么他們的原那么他們的原理是否一樣呢？理是否一樣呢？讓我們一起來看看反應的過程吧：2022-3-416二、酶在細胞代謝中的作用二、酶在細胞代謝中的作用 分子從常態轉變為容易發生化學反應分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。的活躍狀態所需要的能量。各條件使反應加快的本質：各條件使反應加快的本質：加熱：加熱： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化學反應的活化能。降低化學反應的活

10、化能。同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學反應的活化能，因而催化效率更高。反應的活化能，因而催化效率更高。 正是由于酶的催化作用，細胞代謝才正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下快速進行。能在溫和的條件下快速進行。二、酶的作用二、酶的作用abc1 1同無機催化劑相比，酶具有更高的同無機催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是催化效率的原因是( )( ) A A能降低反應的活化能能降低反應的活化能 B B能供給反應物能量能供給反應物能量 C C改變了反應的途徑改變了反應的途徑 D D降低反應活化能的作用更顯著降低反應活化能的作用更顯著2022-3-4

11、19D 當堂達標當堂達標2 2、關于活化能，下列說法不正確的是、關于活化能，下列說法不正確的是（ ） A A是反應物分子從常態變為活躍狀是反應物分子從常態變為活躍狀態所需要的能量態所需要的能量 B B加熱、加壓通常能使反應物分子加熱、加壓通常能使反應物分子獲得足夠的活化能獲得足夠的活化能 C C無機催化劑使反應物分子獲得的無機催化劑使反應物分子獲得的活化能的總量更多而加快反應速率活化能的總量更多而加快反應速率 D D酶能降低反應物分子發生反應的酶能降低反應物分子發生反應的活化能而使反應更容易進行活化能而使反應更容易進行2022-3-420C 3 3酶具有極強催化功能的原因是酶具有極強催化功能的

12、原因是 （ ） A A、增強了反應物之間的接觸面、增強了反應物之間的接觸面 B B、降低了反應物分子的活化能、降低了反應物分子的活化能 C C、提高了反應物分子的活化能、提高了反應物分子的活化能 D D、酶提供使反應開始所必須的活化、酶提供使反應開始所必須的活化能能2022-3-421B2022-3-4224 4、下列各圖中、下列各圖中, ,表示有酶催化的反應曲線，表示有酶催化的反應曲線，表示沒有酶催化的反應曲線表示沒有酶催化的反應曲線,E,E表示酶降表示酶降 低的活化能。正確的圖解是低的活化能。正確的圖解是 ( )( )C 二、酶的本質二、酶的本質2022-3-4資料資料巴斯德巴斯德李比希李

13、比希 畢希納畢希納 薩姆納薩姆納切赫切赫奧特曼奧特曼用用3分鐘的時間閱讀課本分鐘的時間閱讀課本P81-82“關于酶本質的探索關于酶本質的探索”他們在酶的認識歷程他們在酶的認識歷程中分別有什么發現？中分別有什么發現？ 思考思考巴斯德之前巴斯德之前發酵是純化學反應，與生命活動無關發酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德巴斯德發酵與活細胞有關，發發酵與活細胞有關，發酵是整個細胞而不是細酵是整個細胞而不是細胞中某些物質起作用胞中某些物質起作用引起發酵的是細胞中的某些引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發母細胞死亡并裂解后才能發揮作用揮作用畢希納畢

14、希納酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣繼續起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納薩姆納脲酶是蛋白質脲酶是蛋白質李比希李比希切赫、奧特曼切赫、奧特曼RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能2022-3-425酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物其中絕大多數酶是蛋白質，少數是其中絕大多數酶是蛋白質，少數是RNARNA。來源來源功能功能化學本質化學本質活細胞產生活細胞產生催化作用催化作用絕大多數是蛋白質，絕大多數是蛋白質，少數可為少數可為RNARNA總結酶的定義總結酶的定

15、義作用本質：降低化學反應的活化能。作用本質：降低化學反應的活化能。1.酶的本質及生理功能酶的本質及生理功能化學本質化學本質絕大多數是蛋白質絕大多數是蛋白質少數是少數是RNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成場所合成場所核糖體核糖體細胞核、線粒體、葉綠細胞核、線粒體、葉綠體體(真核生物真核生物)化學本質化學本質絕大多數是蛋白質絕大多數是蛋白質少數是少數是RNA來源來源一般來說，活細胞都能產生酶一般來說，活細胞都能產生酶生理功能生理功能具有生物催化作用具有生物催化作用作用原理作用原理降低化學反應的活化能降低化學反應的活化能 四、酶四、酶 的的 特特 性性1 1、高效性、高效性3.

16、5%3.5%的的FeClFeCl3 3溶液溶液1 1滴無滴無機催化劑機催化劑FeFe3+3+相對數量：相對數量：2525萬萬20%20%的新鮮肝臟研磨液的新鮮肝臟研磨液1 1滴生滴生物催化劑過氧化酶的相對數物催化劑過氧化酶的相對數量：量：1 1 一般地說，酶的催化效率是無機催化劑的一般地說，酶的催化效率是無機催化劑的10107 7-10-101313倍。酶的高效性是細胞代謝順利進行的保證。倍。酶的高效性是細胞代謝順利進行的保證。實驗結論麥芽糖 + 葡萄糖葡萄糖 + 果糖 斐林試劑斐林試劑磚紅色沉淀磚紅色沉淀非還非還原糖原糖淀粉酶淀粉酶 淀粉蔗糖還原糖還原糖2.酶的專一性酶的專一性(1)表示酶專

17、一性的圖解表示酶專一性的圖解 A表示酶，表示酶，B表示被催化的反應物；表示被催化的反應物； 酶和被催化的反應物分子都有特定的結構。酶和被催化的反應物分子都有特定的結構。每一種酶只能催化一種或一類化學反應。每一種酶只能催化一種或一類化學反應。2 2、專一性、專一性 四、酶四、酶 的的 特特 性性例如：例如：過氧化氫酶過氧化氫酶 淀粉酶淀粉酶 纖維素酶纖維素酶 果膠酶果膠酶脲酶脲酶蛋白酶蛋白酶過氧化氫過氧化氫 淀粉淀粉纖維素纖維素果膠果膠尿素尿素蛋白質蛋白質催化水解催化水解蛋白質蛋白質實驗結果冰冰水水浴浴沸沸水水浴浴60堿性堿性酸性酸性中性中性(1)酶活性受溫度影響酶活性受溫度影響(2)酶活性受酶

18、活性受pH影響影響3 3、作用條件比較溫和、作用條件比較溫和低溫使酶低溫使酶活性降低活性降低，無催化能力（分子結構沒有，無催化能力（分子結構沒有改變）；改變）；高溫、過酸、過堿會使酶高溫、過酸、過堿會使酶失去活性失去活性，（分子結構，（分子結構發生改變）。發生改變）。 二、酶二、酶 的的 特特 性性 酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條酶所催化的化學反應一般是在比較溫和的條件下進行的。件下進行的。（1）酶活性受溫度影響示意圖）酶活性受溫度影響示意圖 每種酶都有其最適溫度，高于或低于最適溫每種酶都有其最適溫度，高于或低于最適溫度酶的活性都會降低，過高的溫度會使酶失去度酶的活性都會降低，過高的溫

19、度會使酶失去活性，且不可恢復。活性，且不可恢復。（2)酶活性受酶活性受pH影響示意圖影響示意圖 每種酶都有其最適每種酶都有其最適PHPH值，高于或低于最適值，高于或低于最適PHPH值。酶的活性都會降低，過高或過低的值。酶的活性都會降低，過高或過低的PHPH值都會使酶失去活性，且不可恢復。值都會使酶失去活性，且不可恢復。u溫度溫度在一定溫度范圍內，酶的催化效在一定溫度范圍內，酶的催化效率隨溫度的上升而加快。率隨溫度的上升而加快。u酶的活性最強（催化效率最高）時的溫度酶的活性最強（催化效率最高）時的溫度稱為最適溫度。稱為最適溫度。u超過最適溫度超過最適溫度，酶的催化效率隨溫度的上，酶的催化效率隨溫

20、度的上升減慢。升減慢。u低溫和高溫都能抑制酶的活性，高溫使酶低溫和高溫都能抑制酶的活性，高溫使酶失活，但低溫不會破壞酶的分子結構，酶的失活，但低溫不會破壞酶的分子結構，酶的活性在適宜的溫度下可以恢復。活性在適宜的溫度下可以恢復。 當我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中當我們口腔中的唾液淀粉酶進入胃中以后，卻發現，唾液不再具有催化淀粉以后，卻發現，唾液不再具有催化淀粉分解的功能你能給出合理的解釋嗎？分解的功能你能給出合理的解釋嗎？唾液的唾液的pH為為6.27.4,胃液的胃液的pH為為0.91.5, 不同的不同的pH值影響酶值影響酶的活性。的活性。討論：討論：高于或低于酶的最適溫度和最適高于或低于酶的最

21、適溫度和最適PH值，酶值，酶的活性都會降低，甚至在高溫，強酸，強堿的活性都會降低，甚至在高溫，強酸，強堿的情況下，會使酶的空間結構遭到不可恢復的情況下，會使酶的空間結構遭到不可恢復的破壞，為什么酶是如此的的破壞，為什么酶是如此的“嬌氣嬌氣”？酶為生酶為生活添姿活添姿彩彩總結總結 酶和無機催化劑相酶和無機催化劑相比有高效性和專一比有高效性和專一性，但還必須要有性，但還必須要有一定的適宜條件。一定的適宜條件。1.表示表示酶高效酶高效性的曲性的曲線線拓展：拓展：ABC(1)、AB曲線相比，說明酶具有高效性。曲線相比，說明酶具有高效性。(2)、AC曲線相比，說明酶具有催化作用曲線相比，說明酶具有催化作用(3)、意義：保證細胞代謝順利進行。、意義：保證細胞代謝順利進行。(2)表示表示酶專一性酶專一性的曲線的曲線在在A反應物中加入酶反應物中加入酶A，反應速率較未加酶時明顯，反應速率較未加酶時明顯加快，說明酶加快，說明酶A催化底物催化底物A參加反應；參加反應；在在A反應物中加入酶反應物中加入酶B，反應速率和未加酶時相同，反應速率和未加酶時相同，說明酶說明酶B不催化底物不催化底物A參加反應。參加反應。3.底物濃度和酶濃度對酶促反應的影響底