降低化学反应活化能的酶（第一课时）ppt课件.pptx

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1、第第1 1节节降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 质疑：质疑： 在生物体外，许多化学反应的在生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些条件，如顺利进行需要一些条件，如高温、高温、高压、强酸、强碱、催化剂高压、强酸、强碱、催化剂细胞内是否具备这些条件呢？细胞内是否具备这些条件呢？ 细胞内每时每刻都进行着各种生化细胞内每时每刻都进行着各种生化反应，我们将之统为反应，我们将之统为 。 细胞代谢细胞代谢组成生物体的细胞内外环境是很温组成生物体的细胞内外环境是很温和的：常温、常压、水溶液环境、和的：常温、常压、水溶液环境、pHpH接近中性。接

2、近中性。这么多的化学反应在温和的条件下这么多的化学反应在温和的条件下为什么能够高效有序的进行？为什么能够高效有序的进行？2H2O22H2O+O2 H2O2酶2H2O2 过氧化氢是细胞代谢中产生的对机体过氧化氢是细胞代谢中产生的对机体有毒的物质。机体通过过氧化氢酶，能有毒的物质。机体通过过氧化氢酶，能将过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。将过氧化氢迅速分解成水和氧气而解毒。2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 2常温下反应常温下反应加热加热FeFe3+3+做催化剂做催化剂过氧化氢酶过氧化氢酶猪肝研磨液猪肝研磨液加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯水浴加热酒精灯水浴加热滴加滴

3、加FeClFeCl3 3溶液溶液实验原理：实验原理：过氧化氢在过氧化氢在高温高温或或铁离子铁离子或或过氧化氢酶过氧化氢酶 的作用下都可分解成水和氧气。的作用下都可分解成水和氧气。实验目的实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解：通过比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢，了解酶的作用和意义。的快慢，了解酶的作用和意义。比较过氧化氢不同条件下的分解实验比较过氧化氢不同条件下的分解实验实验思路：实验思路：分几组？怎么判断过氧化氢分解的快慢？（观察指标）步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一二二 观观察察结论结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3

4、肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量 H H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生带火星的卫生香带火星的卫生香实验步骤：实验步骤：对照实验对照实验变量：实验过程中可以变化的因素。变量：实验过程中可以变化的因素。自变量：自变量：因变量：因变量：无关变量：无关变量：人为改变的变量。人为

5、改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。随着自变量的变化而变化的变量。除自变量外，实验过程中可能还会存在一除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。变量称为无关变量。小结 对照组：不做处理，为常态（自然状态）对照组：不做处理，为常态（自然状态） 实验组：实验组： 改变原有条件，添加或减少某种改变原有条件，添加或减少某种因素因素人为人为设计对照实验的意义：设计对照实验的意义： 排除无关变量的干扰，增强实验结果的可排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力信度和说服力1. 如果只用试管如果只用试管4能否说明

6、酶的催化效率？能否说明酶的催化效率？对照原则对照原则 2.在第在第3.4组实验中两支试管的唯一区别是催化剂组实验中两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两试管的温度也不同，对实验结果有影不同，如果两试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？响吗？单一变量（单因子变量）原则单一变量（单因子变量）原则3.等量原则等量原则对照实验设计的一般步骤对照实验设计的一般步骤 1.分组，编号分组，编号 2.设置对照（设置对照（实验组、对照组实验组、对照组） 3.适宜条件下处理一段时间适宜条件下处理一段时间 4.观察实验现象并分析实验结果观察实验现象并分析实验结果 （注：在整个过程中应注意（注：在整个过程中应注意单一

7、变量单一变量原则，对照原则，等量原则原则，对照原则，等量原则的体现。）的体现。）1 1、与号试管相比，号试管出现什么不同的现、与号试管相比，号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？象？这一现象说明什么？2 2号试管放出的气泡多号试管放出的气泡多，说，说明加热能提高反应速率明加热能提高反应速率 常温常温9090FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液第第组组第第组组 H2O2 ( (常态常态) ) H2O2( (活跃状态活跃状态) )能量能量加热 加热为什么能加快化学反应？加热为什么能加快化学反应？不能，加热会使蛋白质变性不能，加热会使蛋白质变性2 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？、在细胞内

8、，能通过加热来提高反应速率吗？常温常温9090FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液第第组组第第组组3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？FeFe3+3+和和H H2 2O O2 2酶都能提高反应速率酶都能提高反应速率 为什么为什么Fe3+和过氧化氢酶没有提供能量也和过氧化氢酶没有提供能量也能促进过氧化氢分解呢能促进过氧化氢分解呢?降低降低化学反应的活化能化学反应的活化能没有催化剂有催化剂能量能量反应过程反应过程0cbad常态常态(反应物反应物A)终态终态(产物产物P)活化态活化态无催化无催化酶催化酶催化ac：bc：ab

9、：无催化时所需要的活化能无催化时所需要的活化能有酶催化时所需要的活化能有酶催化时所需要的活化能酶降低的活化能酶降低的活化能联系3号与4号试管实验结果，思考酶与无机催化剂在降低活化能方面有什么不同？与无机催化剂相比较，与无机催化剂相比较，酶降低活化能的作酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高用更显著，因而催化效率更高。各条件使反应加快的实质：各条件使反应加快的实质：加热：加热： FeFe3+3+：酶：酶：提供活化能提供活化能降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能总结总结无机催无机催化剂化剂酶催化酶催化时间时间产物量产物量变量的概念图变

10、量的概念图概念概念分类分类实验控制方法实验控制方法变量变量自变量自变量无关变量无关变量因变量因变量单一变量单一变量等量等量实验过程中可实验过程中可以变化的因素以变化的因素巴斯德之前巴斯德之前发酵是发酵是纯化学反应纯化学反应，与生命活动无关，与生命活动无关巴斯德巴斯德发酵与发酵与活细胞有关活细胞有关，而，而不是不是细胞中某些细胞中某些物质物质起起作用作用引起发酵的是细胞中的引起发酵的是细胞中的某些某些物质物质，只有只有在酵母在酵母细胞死亡细胞死亡并裂解并裂解后后才能发挥作用才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的酵母细胞中的某些物质某些物质能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像

11、在继续起催化作用，就像在活酵母细胞活酵母细胞中中一样一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能二、酶本质的探索二、酶本质的探索酶的定义酶的定义绝大多数绝大多数酶是酶是蛋白质蛋白质，少数少数的酶是的酶是RNARNA. .分析：酶的来源分析：酶的来源? ?作用作用? ?化学本质？化学本质？酶是活细胞产生的一类具有催化作用酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。的有机物。化学本质化学本质合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源生理功能生理功能作用原理作用原理绝大多数蛋白质绝大多数蛋白质少数少数RNA核糖体核糖

12、体细胞核（真核）细胞核（真核）氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸一般来说，活细胞都能产生酶一般来说，活细胞都能产生酶具有生物催化作用具有生物催化作用降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能小结:酶判断：知识构建：化学反应化学反应催化催化常态常态活跃状态活跃状态蛋白质蛋白质显著降低活化能显著降低活化能RNA人为改变的变量人为改变的变量因变量因变量无关变量无关变量活细胞活细胞催化催化蛋白质蛋白质酶为生酶为生活添姿活添姿彩彩 1 1、大多数酶在被水解过程中，通常能得到多肽，、大多数酶在被水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（最后能得到氨基酸，这说明（ ） A.大多数酶是由活细胞产生的大

13、多数酶是由活细胞产生的 B.大多数酶是生物催化剂大多数酶是生物催化剂 C.大多数酶的化学本质是蛋白质大多数酶的化学本质是蛋白质 D.大多数酶的基本组成单位是多肽大多数酶的基本组成单位是多肽 2 2、酶的基本组成单位是（、酶的基本组成单位是（ ） A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或或C课堂练习：课堂练习：CD5.5.细胞内合成酶的主要的场所是（细胞内合成酶的主要的场所是（ ） A.A.细胞质细胞质 B. B. 线粒体线粒体 C.C.核糖体核糖体 D. D. 内质网内质网C C6.下列有关酶的正确叙述是（下列有关酶的正确叙述是（ ）是有分泌功能细胞产生的有的从食

14、物中获得，有是有分泌功能细胞产生的有的从食物中获得，有的是体内转化而来凡是活细胞都能产生酶绝大多的是体内转化而来凡是活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇酶只数酶是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇酶只能在细胞内发挥作用在新陈代谢和生殖发育中起调能在细胞内发挥作用在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用控作用酶只是起催化作用A B C DC C实验：实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 23.3.方法步骤：方法步骤：1 12 23 34 4分别加入分别加入2ml H H2 2O O2 2溶液溶液分组编号：分组编号：设置设置单一单一变量变量，形成，形成对照。对照。不处理不处理（常态）（常态）对照组对照组水浴加热水浴加热90实验组实验组2滴滴FeCl3无机催化剂无机催化剂实验组实验组2滴猪肝研磨滴猪肝研磨液液过氧化氢酶过氧化氢酶实验组实验组观察分析观察分析现象，得出现象，得出结论。结论。1 1、2 2对照：对照：3 3、4 4对照：对照：1 1、4 4对照：对照：加热促进加热促进H H2 2O O2 2的分解的分解酶具有高效性酶具有高效性酶具有催化作用酶具有催化作用