河北邯郸市第四中学高中生物 5.1降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1.ppt
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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一一 酶的作用和本质酶的作用和本质一、细胞代谢一、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为统称为细胞代谢。细胞代谢。C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2OOH HH HC CNHNH2 2C OHC OHHH+R R1 1C CNHNH2 2C C H HO OCOOH+COOH+HH2 2OOC CHHN NR R2 2HH合成合成代谢(代谢(同化同化作用)作用)分解分解代谢(代谢(异化异化作用)作用)二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用2 2 HH2
2、 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加FeClFeCl3 3溶液溶液一、细胞代谢步骤步骤步骤步骤试管编号试管编号试管编号试管编号 说明说明说明说明1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4 一一一一 H HH H2 2OOOO2 2 浓度浓度 剂量剂量剂量剂量 二二二二 剂量剂量剂量剂量 结结结结果果果果气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧卫生香燃烧卫生
3、香燃烧结论结论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%常温常温常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研肝脏研肝脏研磨液磨液磨液磨液2 2滴清水滴清水滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水2 2滴滴滴滴2 2滴滴滴滴不明显不明显不明显不明显少量少量少量少量较多较多较多较多大量大量大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃 不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃加热可以促进加热可以促进加热可以促进加热可以促进H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2分解,提高反应速率,分解,提高反应速率,分解,提高反
4、应速率,分解,提高反应速率,FeFeFeFe3+3+3+3+和过氧化氢酶都能加快和过氧化氢酶都能加快和过氧化氢酶都能加快和过氧化氢酶都能加快H H H H2 2 2 2O O O O2 2 2 2分解,但分解,但分解,但分解,但过氧化氢酶的催化效率更高过氧化氢酶的催化效率更高过氧化氢酶的催化效率更高过氧化氢酶的催化效率更高反应条件反应条件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对照组对照组实实 验验 组组对照实验对照实验对照原则对照原则:设计对照实验设计对照实验,既要有对照既要有对照组又要有实验组。组又要有实验组。单一变量原则:单一变量原则:在对照实验中在对照实验中,除了要除了
5、要观察的变量发生变化外观察的变量发生变化外,其他变量都应保其他变量都应保持相同。持相同。等量原则:等量原则:各组加入的试剂要等量各组加入的试剂要等量实验设计原则实验设计原则:酶在细胞代谢中的作用 正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。和的条件下快速进行。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 分子从常态转变为容易发生化学反应的活分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状
6、态所跃状态所需要的能量需要的能量称为称为活化能活化能活化能活化能反应物反应物反应物反应物产物产物产物产物活活活活化化化化能能能能反应进程反应进程反应进程反应进程能能能能量量量量 加热加热主要特点主要特点参与反应,不提供能量参与反应,不提供能量降低反应所需的活化能降低反应所需的活化能本身的量与本身的量与化学性质化学性质不变不变催化剂在化学反应中的作用催化剂在化学反应中的作用反应物反应物反应物反应物产物产物产物产物活活活活化化化化能能能能反应进程反应进程反应进程反应进程能能能能量量量量75无催化剂催化无催化剂催化29过氧化氢酶过氧化氢酶54用胶态铂催化用胶态铂催化活化能活化能/kJ.mol-1条件
7、条件.无机无机催化剂催化剂酶的作用:酶的作用:同无机催化剂相比,酶同无机催化剂相比,酶降低活化能的作降低活化能的作用更显著用更显著,因而,因而催化效率更高催化效率更高。斯帕兰札尼的实验斯帕兰札尼的实验 讨论:讨论:1 1、这个实验要解决什么问题?、这个实验要解决什么问题?2 2、是什么物质使肉块消失了?、是什么物质使肉块消失了?3 3、怎样才能证明你的推测?、怎样才能证明你的推测?鸟类的胃是否只有物理性消化,鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质,看看这些物质在收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否
8、也能将肉块分解了体外是否也能将肉块分解了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发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关,发,发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些引起发酵的是细胞中的某些物质物质,但这些物质只有在酵,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发母细胞死亡并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母细胞中的某些物质细胞中的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继续起催化作用起催化作用,就像在活酵母细胞中一样,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是
9、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 酶酶是是活细胞活细胞产生的具有催化作用的产生的具有催化作用的有机物有机物,其中其中绝大多数酶是蛋白质绝大多数酶是蛋白质,少数酶是少数酶是RNARNA。三、酶的本质三、酶的本质二、酶在细胞代谢中的作用一、细胞代谢第第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二二 酶的特性酶的特性学习目标1说明酶在细胞代谢中的特征 2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判判 断断1.1.所有的酶都是蛋白质所有的酶都是蛋白质2.2.只有在细胞质中才
10、存在酶只有在细胞质中才存在酶3.3.酶是由生物体活细胞产生的酶是由生物体活细胞产生的,只能在生物体内发挥催化作用只能在生物体内发挥催化作用3443少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液说明过氧化氢酶比说明过氧化氢酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率(活性活性)高得多。高得多。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为什么为什么4 4号试管的反应速率比号试管的反应速率比3 3号试管快得多?号试管快得多?酶的催化效率一般是无机催化剂的酶的催化效率一般是无机催化剂的107 1013倍。倍。酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利 进行。进行。酶具
11、有高效性的意义:酶具有高效性的意义:上述实验说明了:上述实验说明了:一一、酶具有高效性、酶具有高效性你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗?你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗?淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶的催淀粉和蔗糖都是非还原性糖,淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的沉淀。试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的沉淀。现在给你
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