人教版高中生物必修一课件：第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶

4
实验步骤设计
❖ 请同学们讨论实验步骤的设计，注意滴 加试剂的顺序
5
实验步骤填写
步骤 项目
试管1 试管2 试管3 淀
1 滴加淀粉酶 1滴
1滴
1滴 粉
2 3
改变pH
1mL盐酸 1mL清水 1mLNaOH 酶
滴加淀粉溶液 1mL
1mL
实 1mL 验
4 滴加碘液
1滴
1滴
1滴
注意摇匀
步骤 项目
试管1
1 滴加肝脏研磨液 1滴
2 改变pH
1mL盐酸
3 滴加过氧化氢溶液 1mL
4 观察气泡量
试管2 试管3 过
1滴
1滴
氧 化
1mL清水 1mLNaOH 氢
1mL
1mL
酶 实
6
验
实验分析—淀粉酶组
为什么用碘液鉴定淀粉时，添加氢氧化钠的试 管中不会变蓝？
补充知识：碘与氢氧化钠会发生反应，从而把 碘消耗了。
所以淀粉酶不适于用来探究pH对酶的影响
❖ 我们将要通过实验来验证所做的假设是否 成立，接下来，我们将要开始设计实验。
3
实验设计中的变量
淀粉酶
❖ 碘淀液粉检测+H2O
麦芽糖
斐林试剂检测
过氧化氢酶
H2O2
H2O+O2
检测气泡
探究pH对酶活性的影响
自变量
因变量
请讨论：1、本实验中的自变量、因变量分别是什么？
2、如何测定因变量？
3、如何控制本实验中的无关变量？
示范操作
10
进一步探究：如何找到酶的最适pH值
步骤
操作项目
1 水槽中的量筒装满水，倒置，胶管连接量筒。 大试管中滴加1滴肝脏研磨液

李比希
引起发酵的是细胞中的某些 物质，但是这些物质只有在酵 母细胞死亡后才能发挥作用
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，就象在活酵母细胞中一样
萨姆纳
酶是蛋白质
切赫和奥特曼
少数的RNA具有催化作用
酶的作用和本质
1、酶在细胞代谢中的作用 ①在催化某一反应时，与其他一般无机催化 剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反 应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变 生物催化剂 反应的方向和平衡常数。 ②反应前后酶的性质和数量均没有变化。 2、酶的本质 ①探索历程
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能 量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。
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
学习目标：
1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性； 2、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同 科学是在不断的探索和争论中前进的； 3、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察 和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实 验。
②本质：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
教材82页练习
〖提示〗基础题 1.巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某 些物质在起作用。 李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵 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。 2.（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化 学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。 （2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条 件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等 剧烈条件才能有较高的催化效率。 3.D。 拓展题 1.可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以 很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。 2.（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发现 具催化活性的DNA的报道。

B、多样性 D、多变性
3、能水解脂肪酶的酶是
A、淀粉酶
B、蛋白酶
C、脂肪酶
D、麦芽糖酶
无关变量：反应物的浓度、剂量；实验室的温度等 二、对照原则： 对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不
变的实验。 对照组：1号
实验组：2、3、4号
二、酶的本质
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
资料分析
发酵与活 细胞有关
巴斯德 争论 李比希
发酵与死细胞 中的物质有关
脲酶是 蛋白质
毕希纳 萨姆纳
其他科学家
三、酶的特性
高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影 响其本质相同吗？
不同。 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； 低温时酶空间结构依然稳定，但酶活性被 抑制，在适宜温度下其活性可以恢复。
三、酶的特性
例：下图表示某有机物加入催化剂后，置于由 0℃渐变至80℃的环境中，有机物的分解总量 与温度的关系图。根据该图判断，如果把这 些物质置于80℃渐变至0℃的环境中处理，其 关系图应为
注入5% 2 不同pH的处理 盐酸溶液
1ml
注入 注入5%
蒸馏水 1ml
N液aOH溶 1ml
3 注入过氧化氢 溶液
每支试管各2ml
4
用带火星的卫生香进行检验
三、酶的特性
3、酶的作用条件较温和
动物：35°~ 40° 植物：40°~ 50°
植物：pH 4.5 ~ 6.5 动物：pH 6.5 ~ 8.0 胃蛋白酶：1.5 ~ 2.2 胰蛋白酶:8 ~ 10
1000C
向混合液中加入1滴碘液 观察颜色变化情况
三、酶的特性
实验结果： 30~50℃中的试管中溶液几乎不变蓝

t1
时间
思考
线粒体的 生理功能 是什么？
有氧呼吸作用
线粒体:
氧气 C6H12O6+6H2O+6O2 酶
6CO2+12H2O+能量
思考
核糖体的生 理功能是什 么？
核糖体
合成蛋白质
酶
核糖体： 氨基酸
缩合脱水
多肽
叶绿体：CO2+H2O
光能 酶
（CH2O) +O2
6CO2+12H2O+能量
线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 核糖体： 氨基酸
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，就象在活酵母细胞中一样
萨姆纳
酶是蛋白质
切赫和奥特曼
少数的RNA具有催化作用
结论：
1.巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或 细胞的整体作用。 2.李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑 问题。 巴斯德 李比希 3. 人物
合理性 认为发酵与活细 胞有关
热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的 热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？
* 如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释为
何少了46 KJ的热量呢？
2.作用机理：
分子初态
活化能
活跃状态
催化剂可以降低化学反应的活化能，从而使 活化分子数增多，反应速度加快，而且与无 机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优 越性——酶降低活化能的作用更显著，因而 催化效率更高。
1、催化剂（无机催化剂、酶）没有供给能 量，而是降低反应的活化能，促进反应进 行，缩短完成时间，本身不被消耗，反应 结果与没有催化剂一致。 2、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。