降低化学反应活化能的酶(6)课件

1、降低化学反应活化能的酶(6)1 第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 降低化学反应活化能的酶(6)2 1.这个实验要解决什么问题？这个实验要解决什么问题？ 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？ 降低化学反应活化能的酶(6)3 组成生物体的细胞内外环境是很温和的：组成生物体的细胞内外环境是很温和的：常温、常温、 常压、水溶液环境、常压、水溶液环境、pHpH接近中性接近中性。而细胞内每时每刻。而细胞内每时每刻 都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速 有序地

2、完成的呢？有序地完成的呢？ 酶酶 问题质疑：问题质疑： 在生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些在生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些 条件，如条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂高温、高压、强酸、强碱、催化剂细胞细胞 内是否具备这些条件呢？内是否具备这些条件呢？ 降低化学反应活化能的酶(6)4 细胞代谢：细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着细胞中每时每刻都进行着 许多化学反应，统称为细许多化学反应，统称为细 胞代谢。胞代谢。 第一节第一节 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 (一一)、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用 降低化学反应活

3、化能的酶(6)5 比较过氧化氢在不同比较过氧化氢在不同 条件下的分解条件下的分解 实验探究：实验探究： 降低化学反应活化能的酶(6)6 细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中 也会产生对细胞有害的物质，如也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢过氧化氢。 体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发 （包括头发）变白（包括头发）变白 ，会加速人体衰老，损害，会加速人体衰老，损害 细胞。细胞。 细胞中的细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解. . 过氧化氢酶在过氧化氢酶在肝脏肝脏里含量较多。里含量较多。

4、资料：资料： 过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？ 在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？ 降低化学反应活化能的酶(6)7 经计算，用质量分数为经计算，用质量分数为3.5%的氯化铁溶液和质的氯化铁溶液和质 量分数为量分数为20%的肝脏研磨液做实验，的肝脏研磨液做实验，每滴氯化每滴氯化 铁溶液中的铁溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧数，大约是每滴研磨液中过氧 化氢酶分子数的化氢酶分子数的25万倍。万倍。 实验原理实验原理 新鲜肝脏细胞中含有过氧化氢酶，过新鲜肝脏细胞中含有过氧化氢酶，过 氧化氢酶能催化氧

5、化氢酶能催化H H2 2O O2 2的分解产生氧气；的分解产生氧气； FeFe3+ 3+可以催化过 可以催化过H H2 2O O2 2分解；加热可以分解；加热可以 促进促进H H2 2O O2 2分解分解 氧气能使点燃卫生香燃烧猛烈氧气能使点燃卫生香燃烧猛烈 降低化学反应活化能的酶(6)8 实验材料用具实验材料用具 新鲜的质量分数为新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液 质量分数为质量分数为3.5%的氯化铁溶液的氯化铁溶液 量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火 柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、 温度计温度计 2

6、H2O2 2H2OO2 2H2O2 2H2OO2 2H2O2 2H2OO2 加热加热 酶酶 三氯化铁三氯化铁 降低化学反应活化能的酶(6)9 对照原则对照原则:设计对照实验设计对照实验,一般既一般既 要设置对照组又要设置实验组。要设置对照组又要设置实验组。 单一变量原则：单一变量原则：在对照实验中在对照实验中,除了除了 要观察的变量发生变化外要观察的变量发生变化外,其他变量都其他变量都 应保持相同。应保持相同。 实验设计原则: 降低化学反应活化能的酶(6)10 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 2ml 2ml 2ml 2ml 3%3

7、%3%3% 常温常温90FeCl3 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分解速率不一样，过氧化氢在不同条件下分解速率不一样，过过 氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快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 带火星的木条带火星的木条 对照实验对照实验 对照组对照组实验组实验组 实验步骤：实验步骤： 降低化学反应活化能的酶(6)11 问题质疑

8、：问题质疑： 1 1、与、与1 1号试管相比，为什么号试管相比，为什么2 2号试管加热后过氧化氢就号试管加热后过氧化氢就 能分解？能分解？ 加热使反应加快的本质：加热使反应加快的本质：使使过氧化氢过氧化氢分子得到能量，分子得到能量， 从常态转变为容易分解的活跃状态。从常态转变为容易分解的活跃状态。 2 2、FeClFeCl3 3中中FeFe3+ 3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能 和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能 加快过氧化氢分解的原因与加快过氧化氢分解的原因与2 2号试管的相同吗？号试管的相同吗？ 分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活活 跃状态跃状态所需要的所需要

9、的能量能量称为称为 降低化学反应活化能的酶(6)12 酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解 2020摄氏度测得过氧化氢分解的活化能摄氏度测得过氧化氢分解的活化能 条件条件 活化能活化能 kj/mol 没有催化剂催化没有催化剂催化 用胶态铂催化用胶态铂催化 过氧化氢酶催化过氧化氢酶催化 75 54 29 催化剂催化作用的本质是什么？催化剂催化作用的本质是什么？ 降低化学反应活化能降低化学反应活化能 降低化学反应活化能的酶(6)13 同无机催化剂相比较，酶降低活化能同无机催化剂相比较，酶降低活化能 的作用更显著，因而催化效率更高。的作用更显著，因而催化效率更高。 降低化学反应活化能

10、的酶(6)14 降低化学反应活化能的酶(6)15 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 在温和的条件下快速进行。在温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 降低化学反应活化能的酶(6)16 阅读教材阅读教材P81页页,关于酶本质的探索关于酶本质的探索 毕希纳毕希纳 ，1907年获得了诺贝尔化学奖。年获得了诺贝尔化学奖。 巴斯德巴斯德 ， 近代微生物近代微

11、生物 学的奠基人。学的奠基人。 李比希，德国著名化学家李比希，德国著名化学家 美国生物化学家，美国生物化学家，1946年获年获 得诺贝尔化学奖得诺贝尔化学奖 (二二)、酶的本质、酶的本质 降低化学反应活化能的酶(6)17 人物人物巴斯德巴斯德李比希李比希 合理性合理性认为发酵与活细胞有关认为发酵与活细胞有关 引起发酵的是细胞中的某引起发酵的是细胞中的某 些物质些物质 局限性局限性发酵是整个细胞而不是发酵是整个细胞而不是 细胞中的某些物质在起细胞中的某些物质在起 作用作用 这些物质只有在酵母细胞这些物质只有在酵母细胞 死亡并裂解后才能发挥作死亡并裂解后才能发挥作 用用 讨论讨论1 讨论讨论2 降

12、低化学反应活化能的酶(6)18 毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够毕希纳的实验说明，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。母细胞中一样。 酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤 含酵母细胞的提取液含酵母细胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖 过程过程： 现象现象：冒出气泡，糖液变成了酒。：冒出气泡，糖液变成了酒。 讨论讨论3 降低化学反应活化能的酶(6)19 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

13、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 降低化学反应活化能的酶(6)2

14、0 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有生物催化作用生物催化作用的的有机物有机物。 其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质 少数是少数是RNARNA。 酶的来源酶的来源酶的功能酶的功能酶的化学成分酶的化学成分 降低活化能降低活化能 酶是酶是活细胞活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？ 酶在细胞内外都能发挥作用酶在细胞内外都能发挥作用 降低化学反应活化能的酶(6)21 本节课小结： 1 1、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用降低化学降低化学 反应活化能，反应活化能，是生物催化剂是生物催化剂，同无机催化同无机催化 剂相比，催化效率更高。剂相比，

15、催化效率更高。 2 2、酶的本质、酶的本质酶是活细胞产生的具有催酶是活细胞产生的具有催 化作用的有机物，其中绝化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白大多数酶是蛋白 质，少数酶是质，少数酶是RNARNA。 降低化学反应活化能的酶(6)22 1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多、大多数酶在水解过程中，通常能得到多 肽，最后能得到氨基酸，这说明（肽，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

16、、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 练一练练一练 C D 降低化学反应活化能的酶(6)23 3.3.关于酶的叙述中关于酶的叙述中, ,正确的是正确的是( ).( ). A A酶只有在生物体内才能起催化作用酶只有在生物体内才能起催化作用 B B酶酶 都有消化作用都有消化作用 C C酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。 D D酶都是在核糖体上合成的酶都是在核糖体上合成的 4 4在过氧化氢酶和在过氧化氢酶和FeFe3+ 3+的催化效率比较的实验中， 的催化效率比较的实验中， 把肝脏制成研磨液的目的是（把肝脏制成研磨液的目的是（ ）。）。 A A有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放 B B保护过氧化氢保护过氧化氢 酶酶 C C提高过氧化氢