5-降低化學反應活化能的酶(公開課)一.細胞代謝：

細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為細胞代謝。一些化學反應MnO22KClO32KCl+3O2

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O3H2+N22NH3高溫高壓催化劑思考

生物體內發生的化學反應與玻璃試管中的化學反應有什么區別呢?(1)反應條件溫和(2)反應數量巨大(3)反應速度很快一般化學反應的條件

（1）高溫（2）高壓（3）強酸（4）強堿（5）催化劑生物體內化學反應

生物體內如此大量的反應是如何在溫和條件下快速進行的呢?酶思考探究的一般步驟作出假設設計方案進行實驗分析結果,得出結論表達和交流，進一步探究提出問題二．探究酶在細胞代謝中的作用

當皮膚上出現小傷口時，常用雙氧水消毒，通常能觀察到什么現象？你能解釋這一現象的原因嗎？

當皮膚上出現小傷口，用雙氧水消毒時，經常能在傷口處觀察到有氣泡產生。是因為過氧化氫分解成水和氧氣,這些氣泡就是氧氣。大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流82H2O22H2O+O2常溫H2O2過氧化氫酶?2H2O22H2O+O2MnO2或

FeCl32.作出假設：1.提出問題：過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解嗎？過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解。3.設計實驗：材料用具：過氧化氫溶液、過氧化氫酶（新鮮肝臟研磨液）、Fecl3溶液等實驗探究：過氧化氫酶的作用實驗步驟無很少不亮較多發亮很多復燃變量：實驗過程中可以變化的因素。自變量：人為改變的變量。因變量：隨著自變量的變化而變化的變量。對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。對照組：實驗組：無關變量：能對實驗結果造成影響的其它可變因素。y=k·x實驗操作對照實驗自變量因變量無關變量對照組實驗組2mL2mL2mL2mL90℃水浴加熱滴加3.5%FeCl32滴滴加20%肝臟研磨液2滴很少較多很多無不亮發亮復燃1）與1號試管相比，3、4號試管都有氣泡產生，這一現象說明了什么？FeCl3中的Fe3+

和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解。2）3號試管和4號試管相比，4號試管中的反應速率更快,這說明了什么？過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高。實驗分析（1）過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解（2）與無機催化劑相比，酶具有高效性結論：1、與1號試管相比，為什么2號試管加熱后過氧化氫就能快速分解？加熱為過氧化氫提供了什么？加熱使反應加快的本質：使過氧化氫分子得到能量，從常態轉變為容易分解的活躍狀態。2、FeCl3中Fe3+和肝臟研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解，其原因與4號試管的相同嗎？

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稱為活化能。實驗分析常態：

在一個化學反應體系中，反應開始時，反應物分子平均能量水平較低，稱為“常態”。如：常溫下的過氧化氫分子活躍狀態（激發態）：

當反應物分子獲得能量參與反應時，其內部能量高于常態能量時所處的狀態稱為活躍狀態。如：加熱后的過氧化氫分子，便由常態轉變為容易分解的活躍狀態。加熱、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快的原因分別是：加熱Fe3+H2O2酶為過氧化氫分子提供能量降低化學反應的活化能顯著降低化學反應的活化能加催化劑相當于給汽車找到了一條穿山隧道加熱加壓相當于給汽車加大油門20℃測得的過氧化氫分解的活化能如右表二、酶在細胞代謝中的作用

同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

是生物催化劑，能降低化學反應活化能。三、酶的本質資料分析：關于酶本質的探索巴斯德之前發酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德發酵與活細胞有關，發酵是整個細胞而不是細胞中某些物質起作用引起發酵的是細胞中的某些物質，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發揮作用畢希納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薩姆納脲酶是蛋白質李比希切赫、奧特曼少數RNA也具有生物催化功能(核酶）

酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數是蛋白質，少數RNA也具有催化功能。酶的本質

在研究酶性質的過程中,科學家通過整理大量的實驗數據,發現酶的催化效率大約是無機催化劑的107-1013倍。由上述資料可看出酶具有什么特性？

高效性四、酶的特性資料1表示酶高效性的曲線(1)催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。(2)酶只能縮短達到化學平衡所需時間，不改變化學反應的平衡點。(3)酶只能催化已存在的化學反應。

蛋白酶只能催化蛋白質水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，對其他化學反應不起作用。專一性，一種酶只能催化一種或一類化學反應。資料2

口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?

由上述資料可看出酶具有什么特性？資料五：感冒發燒的你為什么不想吃飯呢？資料四：實驗證明，用加酶洗衣粉時，溫水的洗滌效果要比冷水好。資料六：我們知道口腔溫度和體溫差不多，而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分解的功能，你能給出合理的解釋嗎？（提示：唾液的pH為6.2-7.4，胃液的pH為0.9-1.5）探究影響酶活性的條件溫度對酶活性的影響問題聚焦1、選擇淀粉酶還是H2O2酶作為實驗材料？三組，高溫，低溫和常溫！2、我要設計幾組實驗？選擇幾個溫度？淀粉酶，H2O2受溫度影響也會分解3、觀察指標怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？碘液，看是否變藍試管各加入2mL可溶性淀粉溶液1號試管2號試管3號試管1′試管2′試管3′試管試管各加入2mL淀粉酶溶液1和1′置于0℃冰水中保溫5min2和2′置于60℃熱水中保溫5min3和3′置于100℃沸水中保溫5min探究1.溫度對淀粉酶活性的影響將相應溫度下的兩試管溶液混合均勻，在各自溫度下繼續保溫2min試管中各滴加1～2滴碘液，搖勻藍色不變藍藍色溫度會影響酶的活性探究2.pH對酶活性的影響實驗少量氣泡極少量氣泡大量氣泡pH值會影響酶的活性探究活動４：

低溫、高溫下的酶恢復到正常溫度，酶的活性是否能夠恢復？探究活動３：

過酸或過堿環境中的酶，在恢復到中性時，酶的活性是否能夠恢復？

低溫環境下的酶恢復到正常溫度時，其活性恢復，高溫環境下的酶，活性不能恢復。酶的活性都不能恢復B點代表：E點代表：最適溫度最適pHBECAFD低溫使酶活性受抑制，溫度恢復，酶活性可以恢復；高溫、強