【原创】第1节《降低化学反应活化能的酶》课时1 课件

1、1 溶菌酶含片溶菌酶含片 第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 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 第第1 1课时课时 酶的作用和本质酶的作用和本质 17831783年，意大利年，意大利 斯帕兰札尼斯帕兰札尼 巧妙的实验巧妙的实验 1 1、肉是不是在胃里面磨碎的？、肉是不是在胃里面磨碎的？ 2 2、是什么物质使肉消失的？、是什么物质使肉消失的？ 一、一、酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用 特点：特点： 一般都一般都需要需要酶酶催化催化 反应条件温和反应条件温和 一般伴随着能量的释放和储存一般伴随着能量的释放和储存 意义意义：是细胞生命活动的基

2、础：是细胞生命活动的基础 1.1.细胞代谢细胞代谢 概念概念 细胞中每时每刻都进行的细胞中每时每刻都进行的化学反应的统称化学反应的统称。 CO2+H2O 有机物有机物 +O2 光能光能 叶绿体叶绿体: : 氨基酸氨基酸 多肽多肽( (蛋白质）蛋白质） 脱水缩合脱水缩合 核糖体：核糖体： 线粒体线粒体: :有机物有机物 +O2 CO2+H2O+能量能量 酶酶 酶酶 酶酶 细胞内的化学反应的环境条件：细胞内的化学反应的环境条件： 常温常压，酸碱度适中，有适合的生物催化剂常温常压，酸碱度适中，有适合的生物催化剂 （储存能量） （储存能量） （释放能量） 酶在细胞代谢中有什么作用呢？酶在细胞代谢中有什

3、么作用呢？ 条件温和条件温和: 酶酶 比较过氧化氢在比较过氧化氢在不同条件下不同条件下的分解的分解 1.1.实验原理：实验原理： H H2 2O O2 2在水浴在水浴加热加热、FeClFeCl3 3溶液中的溶液中的Fe3 和肝脏研磨液中的 和肝脏研磨液中的过氧化氢酶过氧化氢酶的作用下加速分解。的作用下加速分解。 2.2.实验材料：实验材料： 新鲜的质量分数为新鲜的质量分数为20%的的肝脏研磨液肝脏研磨液 3.3.实验步骤：实验步骤： 2 H2O2 2 H2O + O2 与与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么号试管出现什么 不同的现象？这一现象说明什么？不同的现象？这一现象说明什

4、么？ 2 2号试管放出的号试管放出的气泡多气泡多。 这一现象说明这一现象说明加热加热能能促进促进过氧化氢的分解，过氧化氢的分解，提高反应速率提高反应速率 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 不能不能 3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，号试管未经加热，也有大量气泡产生， 这说明什么？这说明什么？ 这说明这说明FeClFeCl3 3中的中的FeFe3+ 3+和新鲜肝脏中的 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶过氧化氢酶 都能都能加快加快过氧化氢分解的速率过氧化氢分解的速率 3 3号试管与号试管与4 4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？号试管相比，

5、哪支试管中的反应速率快？ 这说明什么？这说明什么？ 3 43 4 4 4号号试管中，可以说明，试管中，可以说明， 与无机催化剂与无机催化剂Fe3+Fe3+相比，相比， 过氧化氢的催化效率要高过氧化氢的催化效率要高 出很多出很多 4.4.实验结论：实验结论： （1 1）酶同无机催化剂一样，具有加快化学反应速率的作用）酶同无机催化剂一样，具有加快化学反应速率的作用 因此因此酶具有催化性酶具有催化性 （2 2）酶同无机催化剂相比，催化效率更高，）酶同无机催化剂相比，催化效率更高， 因此因此酶具有高效性酶具有高效性 对照原则：对照原则： 做实验一般要设置做实验一般要设置对照组对照组和和实验组实验组 单

6、一变量原则：单一变量原则： 只有自变量一个因素不同只有自变量一个因素不同, ,其它因素相同其它因素相同 控制变量控制变量 自变量：自变量： 人为改变人为改变的变量的变量 因变量因变量： 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 无关变量：无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素 对实验结果对实验结果造成影响造成影响，这些变量称为，这些变量称为无关变量无关变量 实验原则实验原则 步骤步骤 试管编号试管编号 说明说明 一一 22 浓度 浓度 剂量剂量 二二 剂量剂量 结结 果果 气泡产生气泡产生 卫生香燃烧卫生香燃烧 2

7、ml2ml2ml2ml 3%3%3%3% 90 FeCl3 2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水 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 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 单一变量单一变量 自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量 分别是什么？分别是什么？ 2 2酶的作用原理酶的作用原理 活化能概念活化能概念 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跃状态活跃状态所需要的所需要的能量能量 酶的作用酶的作用 是一种生

8、物催化剂，是一种生物催化剂，能显著降低化学反应的活化能能显著降低化学反应的活化能 酶提供了能量吗？ 酶酶 使使 活活 化化 能能 降降 低低 能量能量 反应过程反应过程 没有酶催化没有酶催化 有酶的催化有酶的催化 区别区别：所需所需的活化能的活化能 降低降低的活化能的活化能 并未供给过氧化氢能量，而是并未供给过氧化氢能量，而是了过氧化氢了过氧化氢 分解反应的分解反应的。 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显， 因而催化效率更高。因而催化效率更高。 二、酶的本质二、酶的本质 巴斯德之前巴斯德之前 萨姆纳萨姆纳 巴斯德巴斯德李比希李比希 毕希纳毕希

9、纳 切赫和奥特曼切赫和奥特曼 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 发酵必需有发酵必需有活细胞活细胞参与参与 引起发酵是细胞中引起发酵是细胞中某些物质某些物质,且只且只 在酵母菌死亡裂解后才发挥作用在酵母菌死亡裂解后才发挥作用 活细胞粉碎后所得的活细胞粉碎后所得的物质物质作用和作用和活的酵母细胞活的酵母细胞作用一样作用一样 证明脲酶是证明脲酶是蛋白质蛋白质 证明证明少量少量RNARNA也具有催化作用也具有催化作用 自主阅读自主阅读P81-82 1.1.酶的定义酶的定义 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物。 来源来源 功能功能本质

10、本质 2.2.酶的本质酶的本质 有机物（其中有机物（其中绝大多数绝大多数是蛋白质，少数是是蛋白质，少数是RNARNA。）。） 如何设计实验证明某种酶是如何设计实验证明某种酶是蛋白质蛋白质还是还是RNA? (1)证明某种酶的化学本质是蛋白质证明某种酶的化学本质是蛋白质 实验组：实验组：待测酶溶液待测酶溶液双缩脲试剂双缩脲试剂检测检测是否是否出现紫色反应；出现紫色反应； 对照组：对照组：已知蛋白质溶液已知蛋白质溶液双缩脲试剂双缩脲试剂出现出现紫色紫色反应。反应。 (2)证明某种酶的化学本质是证明某种酶的化学本质是RNA 实验组：实验组：待测酶溶液待测酶溶液吡罗红染液吡罗红染液检测检测是否是否出现红

11、色；出现红色； 对照组：对照组：已知已知RNA溶液溶液吡罗红溶液吡罗红溶液出现出现红色红色。 一酶在细胞代谢中的作用一酶在细胞代谢中的作用 1.1.细胞代谢细胞代谢 概念概念 特点特点 意义意义 2.2.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 实验原理实验原理 实验步骤实验步骤 实验现象观察实验现象观察 现象分析现象分析 实验结论：酶具有催化作用实验结论：酶具有催化作用+ +高效性高效性 注意事项注意事项 3.3.酶的作用原理酶的作用原理 活化能的概念活化能的概念 酶的作用：降低化学反应的活化能酶的作用：降低化学反应的活化能 二二. .酶的本质酶的本质 酶是活细胞产生的具

12、有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质， 少数是少数是RNARNA。 3/8/95/17 1.1.关于产生酶的场所的叙述，正确的是（关于产生酶的场所的叙述，正确的是（ ） A. A.细胞核细胞核 B. B.主要是核糖体主要是核糖体 C. C.细胞质细胞质 D. D.全部在核糖体全部在核糖体 B B 2 2关于酶的性质，下列叙述错误的是关于酶的性质，下列叙述错误的是 ( () ) A A一旦离开活细胞，酶就失去催化能力一旦离开活细胞，酶就失去催化能力 B B酶的催化效率很高，但受温度和酸碱度的影响酶的催化效率很高，但受温度和酸碱度的影响 C

13、C化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变 D D酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应 A A 3 3在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果 应是（应是（ ） A A产生气泡产生气泡 B B溶液呈紫色溶液呈紫色 C C溶液呈蓝色溶液呈蓝色 D D产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀 B B 4 4.20.20世纪世纪8080年代科学家发现了一种年代科学家发现了一种RNasePRNaseP酶，是由酶，是由20%20% 的蛋白质和的蛋白质和80%80%的的RNARNA组成，如果将这种酶中的蛋白质组

14、成，如果将这种酶中的蛋白质 除去，并提高除去，并提高MgMg2 2 的浓度，他们发现留下来的 的浓度，他们发现留下来的RNARNA仍然仍然 具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明( () ) A.RNA A.RNA具有生物催化作用具有生物催化作用 B.B.酶是由酶是由RNARNA和蛋白质组成的和蛋白质组成的 C.C.酶的化学本质是蛋白质酶的化学本质是蛋白质 D.D.绝大多数酶是蛋白质，少数是绝大多数酶是蛋白质，少数是RNARNA A A 5.5.下列实验所采取的措施，不涉及下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应降低化学反应 活化能活化能”原理的是原理的是( () ) A A利用果胶酶提高水果的出汁率利用果胶酶提高水果的出汁率 B B滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解 C C滴加滴加FeCl3FeCl3溶液