2018年高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1.pptVIP

-*- 第1节　降低化学反应活化能的酶 目标导航 第5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 1.能说出酶在代谢中的作用及特性。 2.能记住酶的本质。 3.会分析表示酶作用的图解和坐标曲线。 4.能完成影响酶活性条件的实验。 一 二 一、酶的作用和本质 1.酶在细胞代谢中的作用 (1)细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。 (2)实验(比较过氧化氢在不同条件下的分解)现象及结论分析 一 二 ①实验设计及现象分析见下表。 (注:表中“—”表示未加入试剂和无现象发生。) 一 二 ②实验结论:高温能促进H2O2分解;FeCl3溶液和H2O2酶都能促进H2O2的分解,H2O2酶的催化效率比FeCl3溶液高。 上述实验中有几组对照实验?自变量、因变量各是什么? 提示:有两组对照实验。第一组(1号和2号):自变量是温度,因变量是气泡的多少、助燃性的强弱;第二组(3号和4号):自变量是催化剂(FeCl3溶液、过氧化氢酶),因变量是气泡的多少、助燃性的强弱。 (3)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称为活化能。同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而其催化效率更高,这样细胞代谢就能在温和条件下快速进行。 一 二 2.酶的本质 (1)关于酶本质的探索 ①1857年以前,许多化学家认为发酵是纯化学过程,与生命活动无关。 ②1857年,巴斯德提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在,没有活细胞的参与,是不会引起发酵的。 ③德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 ④德国化学家毕希纳发现不含酵母细胞的提取液与活酵母细胞都能引起发酵,他将引起发酵的物质称为酿酶。 ⑤最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家萨姆纳,他用多种方法证明脲酶是蛋白质。 一 二 ⑥20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。 (2)酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。 一 二 二、酶的特性 1.酶具有高效性 酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。 2.酶具有专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 3.酶的作用条件较温和 在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。0 ℃左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此,酶制剂适于在低温下保存。 一 二 唾液淀粉酶能够催化淀粉分解,但是不能催化蔗糖分解,这说明了什么? 提示:酶的催化作用具有专一性。 一 二 三 一、与酶有关的曲线分析 1.酶催化活性的表示方法 单位时间内反应物的减少量或产物的生成量。 2.表示酶高效性的曲线(如下图) (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的时间,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。 一 二 三 3.表示酶专一性的曲线(如右图) 加入酶B的反应速率与无酶条件下的反应速率相同,而加入酶A的反应速率随反应物a浓度增大明显加快,说明酶B对此反应无催化作用,进一步说明酶具有专一性。 一 二 三 二、影响酶促反应的因素 影响酶促反应的因素常有酶的浓度、反应物浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂等。 1.酶浓度对酶促反应的影响 在反应物足够,其他条件适宜且固定的条件下,酶促反应的速率与酶的浓度成正比,如右图所示。 一 二 三 2.反应物浓度对酶促反应的影响 在反应物浓度较低时,随着反应物浓度的增大,反应速率加快。当反应物浓度达到一定浓度时,酶分子都参与了反应,反应物浓度再增大,反应速率不再加快。如右图所示。 一 二 三 3.pH对酶促反应的影响 每一种酶只能在一定的pH范围内才表现出活性,超过这个范围,酶就会失去活性。其特点如下图所示。在一定条件下,酶在某一特定pH时活性最大,这个pH称为这种酶的最适pH。 一 二 三 4.温度对酶促反应的影响 在一定温度范围内,酶促反应速率随温度的升高而加快;但当温度升高到一定值时,酶促反应速率不但不再加快反而随着温度的升高而下降。在一定条件下,酶在某一特定温度时活性最大,这个温度称为这种酶的最适温度,如右上图所示。 一 二 三 5.酶的催化能力与时间的关系 酶的催化能力也不是一成不变的,酶在“工作”了一段时间后会发生“钝化”现象,即催化能力开始下降,最后失去催化能力,如下图曲线所示。 一 二 三 三、与酶相关的实验探究 1.验证酶的本质 (1)验证酶是蛋白质 实验组:待测酶溶液+双缩脲试剂→是否