5.1 降低化学反应活化能的酶课件5
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降低化学反应活化能的酶ppt课件
维持酸碱平衡
酶在消化过程中还参与维持酸碱 平衡，如碳酸酐酶能够催化二氧 化碳和水反应生成碳酸，有助于 维持体内酸碱平衡。
促进营养物质吸收
酶能够将食物分解为小分子营养 物质，如氨基酸、单糖和脂肪酸， 便于身体吸收利用。
代谢系统中的酶
01
促进能量转化
代谢系统中的酶能够催化能量转化的 化学反应，如糖解酶、氧化磷酸化酶 等，将食物中的化学能转化为细胞可 利用的ATP。
降低化学反应活化能的酶
目录
• 酶的介绍 • 酶如何降低化学反应的活化能 • 酶在生物体内的功能 • 酶的工业应用 • 酶的研究前景 • 结论
01
酶的介绍
酶的定义
01
酶是一种生物催化剂，通过降低化学反应的活化能 来加速反应速度，但不改变反应的平衡点。
02
酶是由生物体产生的具有高度专一性的蛋白质，能 催化特定化学反应。
蛋白酶
用于水解蛋白质，生成氨 基酸，是生产氨基酸、肽 类等物质的重要原料。
脂肪酶
用于水解脂肪，生成脂肪 酸和甘油，是生产油脂、 香料、化妆品等的重要原 料。
纺织工业中的酶
纤维素酶
用于水解纤维素，生成葡萄糖，是生产生物纤维、 纸张等的重要原料。
蛋白酶
用于水解蛋白质，生成氨基酸，是生产蛋白质纤 维、皮革等的重要原料。
酶的生产与分离纯化
酶的生产
酶的生产方法主要有微生物发酵法、动物组织和植物组织提取法等。随着生物 技术的不断发展，基因工程和蛋白质工程技术为酶的大规模生产提供了新的途 径。
酶的分离纯化
酶的分离纯化是酶研究中的重要环节，主要包括细胞破碎、离心分离、萃取、 层析、电泳等步骤。随着蛋白质纯化技术的不断发展，高效液相色谱、离子交 换色谱等技术为酶的分离纯化提供了更高效的方法。
1-5-1 降低化学反应活化能的酶(27张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了 一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金 属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过 一段时间后，他把小笼子取出来，发现 笼内的肉块消失了。
问题：是什么物质使肉块消失了？
胃蛋白酶
一、酶在细胞代谢中的作用
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。
探究PH对酶活性的影响
取三只试管编号
1
2
3
注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL
方 注入蒸馏水
1mL
法
步 注入氢氧化钠溶液
\
骤 注入盐酸
\
1mL \
1mL \
1mL \ \
1mL
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL 2mL
加碘液
2滴
2滴 2滴
结果 现象
不变蓝 变蓝 变蓝
结论 酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
υ/mmol. s-1
Fe3+：降低化学反应的活化能
酶：更显著地降低化学反应的活化能 酶降低化学反应活化能的图解 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。
（二）酶的本质
巴斯德之前
发酵是纯化学过程
巴斯德
李比希
活酵母细胞参与发酵 死酵母细胞释放物质
毕希纳 酿酶使糖液变成酒
萨姆纳 脲酶是蛋白质
其他科学家 很多酶都是蛋白质
资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方） 威白教你洗衣小绝招： ①洗前浸泡三十分钟，效果更佳 ②若衣服太脏，可适当增加用量 ③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而 当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却 发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。 （提示：唾液PH6.2－7.4,胃液PH0.9－1.5）
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了 一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金 属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过 一段时间后，他把小笼子取出来，发现 笼内的肉块消失了。
问题：是什么物质使肉块消失了？
胃蛋白酶
一、酶在细胞代谢中的作用
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。
探究PH对酶活性的影响
取三只试管编号
1
2
3
注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL
方 注入蒸馏水
1mL
法
步 注入氢氧化钠溶液
\
骤 注入盐酸
\
1mL \
1mL \
1mL \ \
1mL
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL 2mL
加碘液
2滴
2滴 2滴
结果 现象
不变蓝 变蓝 变蓝
结论 酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
υ/mmol. s-1
Fe3+：降低化学反应的活化能
酶：更显著地降低化学反应的活化能 酶降低化学反应活化能的图解 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。
（二）酶的本质
巴斯德之前
发酵是纯化学过程
巴斯德
李比希
活酵母细胞参与发酵 死酵母细胞释放物质
毕希纳 酿酶使糖液变成酒
萨姆纳 脲酶是蛋白质
其他科学家 很多酶都是蛋白质
资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方） 威白教你洗衣小绝招： ①洗前浸泡三十分钟，效果更佳 ②若衣服太脏，可适当增加用量 ③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而 当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却 发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。 （提示：唾液PH6.2－7.4,胃液PH0.9－1.5）
5.1降低化学反应活化能的酶 一 酶的作用和本质 教学课件 高中生物人教版必修一
3%
3%
2ml
2ml
2ml
反应条件
常温 90℃
FeCl3
二
剂量
2滴清水 2滴清水
2滴
气泡产生
不明显
少量
较多
结果 卫生香燃烧
结论
4
3%
2ml
新鲜肝脏 研磨液
2滴
大量
说明
比较H2O2在不同条件下的分解速率
步骤
空白对照
对照组
1
试管编实号验组
2
3
一
对 等H2量O2性浓原度则
照剂量
单一变反量应原条则件
二
实等量性剂原量则
3%
3%
2ml 常温
2滴清水
2ml 90℃
2滴清水
3%
2ml FeCl3 2滴
验气泡产生
不明显
少量
较多
结果 卫生香燃烧 不复燃
不复燃
变亮
课本P78
4
3%
2ml
新鲜肝脏 研磨液
2滴
变量
无关变量自变量大量源自因变量复燃结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样；酶具有催化作用
比较H2O2在不同条件下的分解速率
动物体里的酶最适PH大多在6.5—8.0 （胃蛋白酶为1.5，胰蛋白酶为8—9） 植物体里的酶最适PH大多在4.5—6.5之间
任务清单
pH
在过酸过碱的条件下，都会使酶的_空__间___结__构__遭到破坏,蛋白质变性，酶
失去活___性__。
构建影响酶促反应的因素的模型
酶
促 反
酶
应
促
速 率
1.温度
反 应
二
实验 步骤
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预期结果：A、食物的消化只是被磨碎： 不能被磨碎的食物不被消化。
B、食物的消化有化学分解：不能被磨 碎的食物也会被消化。
实验工具与操作：我们先看看科学家 们是如何做的！
证17明73食年物意的大消利化科是学被家消斯 化帕酶兰分札解尼而喂非食简鹰单的地实磨验碎。
证18实36胃年液法中国存科在学催家化施食旺 物提消取化胃的酶物的质实—验—酶。
试管
2
3
4
2mL /
/
/ 2mL 2mL
/
/ 2mL
2mL 2mL /
2mL 2mL 2mL
无 有无
淀粉溶液 温度
淀粉酶溶液 碘液
结果现象
1 2mL 0℃ 1mL １滴
蓝色
试管 2
2mL 37℃ 1mL １滴
不变
3 2mL 60℃ 1mL １滴
蓝色
酶 的 催 化 效 率
E
0
F
G 最适温度
温度 (℃)
性
需要适宜条件：适宜的 温度，
适宜的 PH值 。
练习
１、斯帕兰札尼将肉块放入小巧的金属笼 内的目的是：
A、使鹰不能消化肉块 B、使鹰的胃不能磨碎肉块
C、使肉块更易被消化 D、使肉块更易被磨碎
2、将淀粉与淀粉酶混合后放入80℃热水 中溶解，再将温度缓慢降到0℃。酶的催化能 力变化是：
A、不断增强 C、先增强后减弱
分析现象 细胞的生命活动会不断产生H2O2，这是一种能 严重破坏细胞的物质！必须及时地将其分解以防止 细胞被破坏。H2O2要在90℃以上温度下才能缓慢分 解，但在细胞内的分解却非常迅速。
提出问题 细胞是生活在常温下的，细胞内远远没有90℃，为 什么H2O2能够迅速分解？
作出假设 细胞内存在使物质在常温下就能发生化学反应——生 物催化剂，从而令过氧化氢分解释放氧气。
长期以来，人们一直认为动物消化食物 吸收营养就像磨豆腐那样——把食物磨碎后 将营养过滤到体内，而不能滤过的残渣则形 成粪便排出去。而不认为在消化的过程中发 生了化学反应。
事实到底是不是这样呢？科学家做 了大量的实验对此进行探究！
提出问题：食物的消化到底是只有食 物的磨碎还是同时还有化学分解？
实验设计：让动物吃入的食物不能被 磨碎
项目
淀粉溶液 淀粉酶溶液
HCl 蒸馏水 NaOH 加碘后变色
试管
１
２
３
2mL 2mL 2mL
1mL 1mL 1mL
1mL
/
/
/ 1mL
/
/
/
1mL
变蓝 不变 变蓝
酶
F
的
催
化
效
率
E
G
0
最适PH值
PH值
高效性：只要少许酶就能催 化大量底物发生反应
酶 专一性：一种酶只能催化一
的 特
种或一类物质发生反应
/ / 2滴
5 温度
室温 室温 室温 90℃
6 结果现象 气泡多 气泡少 无气泡 气泡少
这个实验说明什么问题？ 为什么必须用新鲜肝脏？ 用煮熟的肝脏行不行？ 3号试管起什么作用？
序号 项 目
1 淀粉溶液 2 蔗糖溶液
3 淀粉酶 4 蔗糖酶
5 斐林试剂 6 砖红色沉淀
1 2mL
/ 2mL
/ 2mL
有
B、不断减弱 D、没有变化
斯帕兰扎尼：动物消化食物有化
学反应发生
新 发现 萨姆纳：提取出脲酶结晶
陈
切赫、奥特曼：绝大多数酶是蛋
代
白质，极少数酶是RNA
谢
与
专一性：一种酶只催化一种或一
酶
类化学反应
特性 高效性：催化效力是无机催化剂 的107－1013倍
需适宜的条件：温度、PH值等
探19明26了年酶美的国化科学学本家质萨是姆 生纳物从合刀成豆的中蛋提取白脲质酶。实验
生物体内的酶绝大多数是蛋白质， 20世纪末科学家发现少数酶是RNA。
序 号
项目
1 H2O2溶液 2 肝脏研磨液
3 FeCl3溶液 4 蒸馏水
1 2mL 2滴
/ /
试管
2
3
2mL 24 2mL
设计并做实验 1、取3支干净试管各装入10%葡萄糖溶液2ml
提出问题 细胞内能源物质的能量是怎样释放出来供细胞生命活 动利用的呢？
作出假设 细胞内存在使物质在常温下就能发生化学反应的生物 催化剂，从而令糖等能源物质氧化分解，将能量释放出来 供细胞生命活动利用。
酶是在研究动物对食物的消化时发现的。
B、食物的消化有化学分解：不能被磨 碎的食物也会被消化。
实验工具与操作：我们先看看科学家 们是如何做的！
证17明73食年物意的大消利化科是学被家消斯 化帕酶兰分札解尼而喂非食简鹰单的地实磨验碎。
证18实36胃年液法中国存科在学催家化施食旺 物提消取化胃的酶物的质实—验—酶。
试管
2
3
4
2mL /
/
/ 2mL 2mL
/
/ 2mL
2mL 2mL /
2mL 2mL 2mL
无 有无
淀粉溶液 温度
淀粉酶溶液 碘液
结果现象
1 2mL 0℃ 1mL １滴
蓝色
试管 2
2mL 37℃ 1mL １滴
不变
3 2mL 60℃ 1mL １滴
蓝色
酶 的 催 化 效 率
E
0
F
G 最适温度
温度 (℃)
性
需要适宜条件：适宜的 温度，
适宜的 PH值 。
练习
１、斯帕兰札尼将肉块放入小巧的金属笼 内的目的是：
A、使鹰不能消化肉块 B、使鹰的胃不能磨碎肉块
C、使肉块更易被消化 D、使肉块更易被磨碎
2、将淀粉与淀粉酶混合后放入80℃热水 中溶解，再将温度缓慢降到0℃。酶的催化能 力变化是：
A、不断增强 C、先增强后减弱
分析现象 细胞的生命活动会不断产生H2O2，这是一种能 严重破坏细胞的物质！必须及时地将其分解以防止 细胞被破坏。H2O2要在90℃以上温度下才能缓慢分 解，但在细胞内的分解却非常迅速。
提出问题 细胞是生活在常温下的，细胞内远远没有90℃，为 什么H2O2能够迅速分解？
作出假设 细胞内存在使物质在常温下就能发生化学反应——生 物催化剂，从而令过氧化氢分解释放氧气。
长期以来，人们一直认为动物消化食物 吸收营养就像磨豆腐那样——把食物磨碎后 将营养过滤到体内，而不能滤过的残渣则形 成粪便排出去。而不认为在消化的过程中发 生了化学反应。
事实到底是不是这样呢？科学家做 了大量的实验对此进行探究！
提出问题：食物的消化到底是只有食 物的磨碎还是同时还有化学分解？
实验设计：让动物吃入的食物不能被 磨碎
项目
淀粉溶液 淀粉酶溶液
HCl 蒸馏水 NaOH 加碘后变色
试管
１
２
３
2mL 2mL 2mL
1mL 1mL 1mL
1mL
/
/
/ 1mL
/
/
/
1mL
变蓝 不变 变蓝
酶
F
的
催
化
效
率
E
G
0
最适PH值
PH值
高效性：只要少许酶就能催 化大量底物发生反应
酶 专一性：一种酶只能催化一
的 特
种或一类物质发生反应
/ / 2滴
5 温度
室温 室温 室温 90℃
6 结果现象 气泡多 气泡少 无气泡 气泡少
这个实验说明什么问题？ 为什么必须用新鲜肝脏？ 用煮熟的肝脏行不行？ 3号试管起什么作用？
序号 项 目
1 淀粉溶液 2 蔗糖溶液
3 淀粉酶 4 蔗糖酶
5 斐林试剂 6 砖红色沉淀
1 2mL
/ 2mL
/ 2mL
有
B、不断减弱 D、没有变化
斯帕兰扎尼：动物消化食物有化
学反应发生
新 发现 萨姆纳：提取出脲酶结晶
陈
切赫、奥特曼：绝大多数酶是蛋
代
白质，极少数酶是RNA
谢
与
专一性：一种酶只催化一种或一
酶
类化学反应
特性 高效性：催化效力是无机催化剂 的107－1013倍
需适宜的条件：温度、PH值等
探19明26了年酶美的国化科学学本家质萨是姆 生纳物从合刀成豆的中蛋提取白脲质酶。实验
生物体内的酶绝大多数是蛋白质， 20世纪末科学家发现少数酶是RNA。
序 号
项目
1 H2O2溶液 2 肝脏研磨液
3 FeCl3溶液 4 蒸馏水
1 2mL 2滴
/ /
试管
2
3
2mL 24 2mL
设计并做实验 1、取3支干净试管各装入10%葡萄糖溶液2ml
提出问题 细胞内能源物质的能量是怎样释放出来供细胞生命活 动利用的呢？
作出假设 细胞内存在使物质在常温下就能发生化学反应的生物 催化剂，从而令糖等能源物质氧化分解，将能量释放出来 供细胞生命活动利用。
酶是在研究动物对食物的消化时发现的。