5.1 降低化学反应活化能的酶可用.ppt





《5.1 降低化学反应活化能的酶可用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《5.1 降低化学反应活化能的酶可用.ppt(48页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、降低化学反应活化能的酶细胞的能量通货ATPATP的主要来源细胞呼吸能量之源光与光合作用本节聚集:本节聚集:1.1.细胞代谢为什么离不开酶?细胞代谢为什么离不开酶?2.2.酶是什么?酶是什么?3.3.科学家是怎样研究酶的本质的?科学家是怎样研究酶的本质的?预习要求预习要求1、能说出酶的作用及其原理、能说出酶的作用及其原理2、找出关于酶本质的探索中各位科学家得、找出关于酶本质的探索中各位科学家得 到的结论到的结论3、总结酶的本质、总结酶的本质4、总结酶的特性、总结酶的特性5、请找出实验中自变量、因变量、无关变量、请找出实验中自变量、因变量、无关变量、讨论:讨论:1.17831.1783年斯巴兰让尼
2、年斯巴兰让尼的实验要解决什么问的实验要解决什么问题?题?2.2.是什么物质使肉块是什么物质使肉块消失了?消失了?3.3.怎样才能证明你的怎样才能证明你的推测?推测?一、细胞代谢一、细胞代谢cellular metabolism:cellular metabolism:细胞细胞中每时每刻都进行着许多化学变化的统称。中每时每刻都进行着许多化学变化的统称。叶绿体:叶绿体:CO2+H2O (CH2O)+O2光能光能 酶酶线粒体线粒体:C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量氧气氧气酶酶核糖体:核糖体:氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水要求要求1知道并理解酶在细胞代谢中的作
3、用。知道并理解酶在细胞代谢中的作用。2进行有关的实验和探究,学会控制自变量,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,以及设置对照组观察和检测因变量的变化,以及设置对照组 3.酶的本质酶的本质4.酶的特性酶的特性二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O +O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂4 4、过氧化氢酶、过氧化氢酶猪肝研磨液(过氧化氢酶)猪肝研磨液(过氧化氢酶)加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeCl3溶液溶液高温高温/Fe3
4、/过氧化氢酶过氧化氢酶实验原理:过氧化氢在实验原理:过氧化氢在高温高温或或铁离子铁离子或或过氧化氢过氧化氢酶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:通过比较过氧化氢在实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件不同条件下下分解分解的快慢的快慢,了解酶的作用和意义,了解酶的作用和意义。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 结结果果结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温903.5%FeCl320%肝脏肝脏研磨液研磨液2 2滴蒸馏水滴蒸馏水 2 2滴蒸馏水滴蒸馏水2
5、 2 2 2滴滴滴滴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过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样速率不一样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 HH H2 2OOOO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组提高化学反应速率的途径:提高化学反应速率的途径:(1)用加热或光照给反应体系提供能量。(2)使用催化剂。那么,为什么使用催化剂可以提高反应速率呢?思考:思考:*1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的
6、热量,这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。*但加入过氧化氢酶时,H2O2只要吸收29 KJ的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?活化能:活化能:在一个化学反应体系中,反应开始时,反应物分子的平均能量水平较低,为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量,高出的这一部分能量称为“活化能”在一定温度下,1mol反应底物全部进入活化态所需要的自由能就是该反应底物的活化能。单位J/mol 酶和一般催化剂的作用就是降低化酶和一般催化剂的作用就是降低化学反
7、应所需的活化能,从而使活化分子学反应所需的活化能,从而使活化分子数增多,反应速度加快。数增多,反应速度加快。二、酶在细胞代谢中的作用各条件使反应加快的本质:各条件使反应加快的本质:加热:加热:FeFe3+3+:酶:酶:提高分子的能量提高分子的能量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正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下高效有序地快速进行。在温和条件下高效有序地快速进行。细胞内的环境是一个常温常压下的状态细胞内的环境是一个常温常压下的状态?酶的本质讨论:讨论:1 1、巴斯德他李比希的观点,各有什
8、么积极意巴斯德他李比希的观点,各有什么积极意义?各有什么局限?义?各有什么局限?2 2、他们之间的争论对于后人进一步研究酶的他们之间的争论对于后人进一步研究酶的本质起到了什么作用?本质起到了什么作用?3 3、从毕希纳的实验可以得出什么结论?从毕希纳的实验可以得出什么结论?4 4、萨姆纳历时萨姆纳历时9 9年证明脲酶是蛋白质,并获年证明脲酶是蛋白质,并获诺贝尔奖。你认为他成功的原因是什么?诺贝尔奖。你认为他成功的原因是什么?5 5、请给酶下一个完整的定义。、请给酶下一个完整的定义。巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应,与生命活动无关发酵是纯化学反应,与生命活动无关巴斯德巴斯德李比希李比希引起发酵
9、的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵物质,但这些物质只有在酵母菌细胞死亡裂解后才能发母菌细胞死亡裂解后才能发挥作用挥作用。毕希纳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。催化作用,就像在活酵母细胞中一样。萨姆纳萨姆纳酶是蛋白质酶是蛋白质切赫、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。发酵与活细胞有关,没发酵与活细胞有关,没有活细胞参与,糖不能有活细胞参与,糖不能变成酒精。变成酒精。来源来源功能功能化学本质化学本质多数是蛋白质类化合多数是蛋白质
10、类化合物,少数是物,少数是RNA。活活细胞产生的细胞产生的催化剂催化剂 酶是酶是活细胞产生活细胞产生的具有的具有催化作用催化作用的的有机物有机物酶的分类酶的分类细胞内、细胞外、体外细胞内、细胞外、体外课前复习课前复习1 1、酶的概念:酶是、酶的概念:酶是活细胞产生活细胞产生的的具有催化作用具有催化作用的的有机物有机物,其中,其中绝绝大多数是蛋白质,少数是大多数是蛋白质,少数是RNARNA(1 1)化学本质)化学本质化学本质化学本质绝大多数是蛋白绝大多数是蛋白质质少数是少数是RNARNA合成原料合成原料氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸合成场所合成场所核糖体核糖体细胞核(真核生物)、细胞质(原细胞
11、核(真核生物)、细胞质(原核生物)核生物)来源来源一般来说,活细胞都能产生酶一般来说,活细胞都能产生酶存在场所存在场所细胞内或细胞外细胞内或细胞外生理功能生理功能生物催化作用生物催化作用作用原理作用原理降低化学反应所需的活化能降低化学反应所需的活化能(2 2)种类:)种类:按存在位置分按存在位置分:胞内酶胞内酶:合成后在细胞内起作用的酶,如呼吸酶、:合成后在细胞内起作用的酶,如呼吸酶、ATPATP合成酶合成酶 胞外酶胞外酶:合成后分泌到细胞外起作用的酶,如消化酶:合成后分泌到细胞外起作用的酶,如消化酶 按功能分:按功能分:水解酶水解酶:催化体内物质水解的酶:催化体内物质水解的酶 合成酶合成酶:
12、在物质合成时起作用的酶:在物质合成时起作用的酶相同点:相同点:1.改变化学反应速率,本身不被消耗。2.加快化学反应速率,缩短达到化学反应平衡的时间,但不改变平衡点。3.降低活化能,使速率加快。酶的催化作用和无机催化剂的比较酶的催化作用和无机催化剂的比较 酶所催化的反应叫酶促反应酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物底物,经反应生产的物质叫做产物产物。方法步骤:方法步骤:过过氧氧化化氢氢溶溶液液肝脏研磨液 滴入滴入3滴滴1212氯化铁溶液 滴入滴入3滴滴 比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率三三、酶的特性、酶的特性1 1、事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的
13、、事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。107 1013(一)(一)、酶具有高效性、酶具有高效性2 2、验证酶具有高效性的实验验证酶具有高效性的实验比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的催化效率(1)实验原理:)实验原理:过氧化氢过氧化氢可在过氧化氢酶或无机催化剂三价铁离子可在过氧化氢酶或无机催化剂三价铁离子催化下催化下分解成水和氧气分解成水和氧气 比较比较H2O2在过氧化氢酶、在过氧化氢酶、Fe3+等不同条件下等不同条件下气泡气泡产生的多少或卫生香燃烧的剧烈程度产生的多少或卫生香燃烧的剧烈程度,了解过氧化氢,了解过氧化氢酶的催化作用的高效性酶的催化作用的高效性三三、酶
14、的特性、酶的特性1 1、事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的、事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 倍。倍。107 1013(一)(一)、酶具有高效性、酶具有高效性2 2、验证酶具有高效性的实验验证酶具有高效性的实验比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的催化效率(1)实验原理:)实验原理:过氧化氢过氧化氢可在过氧化氢酶或无机催化剂三价铁离子可在过氧化氢酶或无机催化剂三价铁离子催化下催化下分解成水和氧气分解成水和氧气 比较比较H2O2在过氧化氢酶、在过氧化氢酶、Fe3+等不同条件下等不同条件下气泡气泡产生的多少或卫生香燃烧的剧烈程度产生的多少或卫生香燃烧的剧烈程度,了解过氧化氢
15、,了解过氧化氢酶的催化作用的高效性酶的催化作用的高效性(2)实验过程的变量及对照分析)实验过程的变量及对照分析 自变量自变量温度:如温度:如2 2号:号:90900 0C C水浴加热水浴加热催化剂:如催化剂:如3 3号:加入号:加入3.5%FeCl3.5%FeCl3 3溶液溶液2 2滴滴 如如4 4号:加入号:加入20%20%肝脏研磨液肝脏研磨液2 2滴滴因变量因变量H H2 2O O2 2分解速度,用产生气泡数目的多少表示分解速度,用产生气泡数目的多少表示无关变无关变量量H H2 2O O2 2加入的量;实验室的温度加入的量;实验室的温度FeClFeCl3 3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度溶液和
16、肝脏研磨液的新鲜程度对照组对照组1 1号试管号试管实验组实验组2 2、3 3、4 4号试管号试管(3)实验流程:)实验流程:思考思考1:酶的催化效率是如此的高效,那么:酶的催化效率是如此的高效,那么酶是不是就是万能的了?就一种酶是不是酶是不是就是万能的了?就一种酶是不是就可以催化所有的化学反应了呢?就可以催化所有的化学反应了呢?思考思考2:口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞:口腔里有唾液淀粉酶,为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?原来酶还有原来酶还有专一性专一性v每一种酶只能催化每一种酶只能催化 化学反应。化学反应。v细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的细胞代谢能够有
17、条不紊地进行,与酶的 是分不开的。是分不开的。二、酶具有专一性二、酶具有专一性一种或一类一种或一类 4000专一性专一性v目前发现的酶有目前发现的酶有 多种多种,它们分别催化不它们分别催化不同的化学反应同的化学反应。我给你我给你实验材料,你能设计实验,并自己实验材料,你能设计实验,并自己动手做吗?动手做吗?实验设计原则:实验设计原则:对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则友情提示友情提示说说说说看,你的实验思路?看,你的实验思路?酶的专一性的验证实验酶的专一性的验证实验(1 1)实验分析)实验分析(2 2)实验原理:)实验原理:淀粉(非还原糖)淀粉(非还原糖)在相应酶(淀粉酶)催化下可分解产
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 5.1 降低化学反应活化能的酶可用 降低 化学反应 活化能 可用

限制150内