细胞的结构和功能细胞的分裂

问题探讨第一页，共48页。第一页，共48页。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。是细胞生命活动的基础。

CO2+H2O

有机物

+O2光能叶绿体

氨基酸

多肽(蛋白质）脱水缩合核糖体：线粒体:有机物

+O2CO2+H2O+能量酶酶酶细胞代谢第二页，共48页。第二页，共48页。常温常态的状态下，有适合的生物催化剂———酶这些化学反应发生的环境条件是什么？第三页，共48页。第三页，共48页。★实验过程的变量及对照实验变量：①自变量：②因变量：③无关变量：对照实验：实验过程中可以变化的因素称为变量。人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。除自变量外，实验过程中可能存在的一些对实验结果造成影响的可变因素。除了一个因素外，其余因素都保持不变的实验。★生物实验设计的基本原则：科学性原则；单一变量原则；对照性原则；重复性原则一、酶的作用和本质第四页，共48页。第四页，共48页。H2O2H2O+O2常温H2O2H2O+O2加热H2O2H2O+O2FeCL3H2O2H2O+O2H2O2酶实验原理：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。实验目的：实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解第五页，共48页。第五页，共48页。实验步骤不做任何处理放在90℃热水处理2滴3.5%Fe3+溶液处理2滴H2O2酶催化处理1234第六页，共48页。第六页，共48页。试管编号说明12343%的

H2O2溶液2ml2ml2ml2ml反应条件常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液结果

无关变量自变量因变量对照组实验组实验组实验组第七页，共48页。第七页，共48页。实验前不做任何处理放在90℃热水处理2滴3.5%Fe3+溶液处理2滴H2O2酶催化处理带火星卫生香带火星卫生香？？1234第八页，共48页。第八页，共48页。试管号3%H2O2

控制变量点燃的卫生香检测

实验处理（自变量）H2O2分解速度(气泡多少)12ml22ml900C水浴加热32ml滴加3.5%氯化铁2滴42ml滴加20%肝脏研磨液2滴无较多发亮较多发亮很多复燃实验结果没有变化第九页，共48页。第九页，共48页。肝脏离开活体时间过长，酶的数量和活性会下降。思考1、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？3、滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，能否共用一个吸管？为什么？使用肝脏时,要充分研磨,使肝脏细胞内的酶能与底物接触,使酶发挥正常催化作用。不能，否则滴的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中H2O2具有高效性，会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。第十页，共48页。第十页，共48页。酶在细胞代谢中的作用分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活化能：第十一页，共48页。第十一页，共48页。各条件使反应加快的本质提高分子的能量1、加热：反应物产物………………活化能反应进程能量

加热实验分析第十二页，共48页。第十二页，共48页。2、Fe3+：降低化学反应的活化能反应物产物………………活化能反应进程能量..…………

无机催化剂第十三页，共48页。第十三页，共48页。3、酶：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，催化效率更高。反应物产物………………活化能反应进程能量..…………

无机催化剂……..酶第十四页，共48页。第十四页，共48页。酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化第十五页，共48页。第十五页，共48页。酶的作用及原理第十六页，共48页。第十六页，共48页。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。酶的本质第十七页，共48页。第十七页，共48页。二、酶的本质第十八页，共48页。第十八页，共48页。⑴巴斯德以前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。第十九页，共48页。第十九页，共48页。（2）巴斯德[微生物学家]:（3）李比希[化学家]:

发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用.引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。存在争论第二十页，共48页。第二十页，共48页。（4）毕希纳[化学家]过程：酵母细胞研磨加水搅拌

加压过滤含酵母细胞的提取液加入葡萄糖现象：冒出气泡结论：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。第二十一页，共48页。第二十一页，共48页。（5）

萨姆纳[美国]1926年从刀豆中提取脲酶实验。结论:酶为蛋白质。尿素氨＋二氧化碳脲酶第二十二页，共48页。第二十二页，共48页。共获1989年诺贝尔化学奖切赫奥特曼少数RNA也有催化作用（6）切赫和奥特曼（美国）20C80th:第二十三页，共48页。第二十三页，共48页。现象或实验推论或结论斯帕兰扎尼实验巴斯德实验李比希实验毕西纳实验萨姆纳实验切赫和奥特曼实验小结探索酶的发现历程发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用

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，就象在活酵母细胞中一样酶是蛋白质少数的RNA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，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。鸟类的胃是既有物理性消化，也有化学性消化探究——争论——继承——创新——完善酶的发现：第二十四页，共48页。第二十四页，共48页。酶的本质酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质少数是RNA。酶的来源酶的作用酶的化学成分降低活化能第二十五页，共48页。第二十五页，共48页。酶的催化功能和无机催化剂有什么不同呢？第二十六页，共48页。第二十六页，共48页。一些化学反应的条件MnO2浓H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH

CH3COOCH2CH3+H2O2KClO3

2KCl+3O2乙醇醋酸乙酸乙酯第二十七页，共48页。第二十七页，共48页。一般化学反应的条件：FeBr2BrHBr水浴①高温②高压③强酸④强碱⑤催化剂在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做

。催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡。催化剂第二十八页，共48页。第二十八页，共48页。细胞内外的环境：温和①常温②常压③水溶液环境④pH接近中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂。——酶二、酶的特性第二十九页，共48页。第二十九页，共48页。1、酶具有高效性3443少量肝脏研磨液因为过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。

比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？酶的催化效率一般是无机催化剂的107-1013倍。第三十页，共48页。第三十页，共48页。

酶具有高效性的意义保证了细胞内化学反应的顺利进行和能量供应的稳定。第三十一页，共48页。第三十一页，共48页。每一种酶只能催化

化学反应。意义：保证细胞代谢能够有条不紊地进行。2、酶具有专一性一种或一类

第三十二页，共48页。第三十二页，共48页。淀粉溶液(1号试管)蔗糖溶液(2号试管)实验原理实验步骤一二三实验现象结论

探究酶的专一性淀粉酶能让淀粉水解成还原性糖，还原性糖能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀淀粉酶不能让蔗糖水解，所以与斐林试剂反应不能生成砖红色沉淀加入2ml淀粉溶液加入2ml蔗糖溶液加入淀粉酶2滴，振荡，放在60℃的左右，反应约5min加斐林试剂→振荡→水浴加热煮沸蓝色→棕色→砖红色沉淀无变化酶具有专一性第三十三页，共48页。第三十三页，共48页。1、在不同的温度下，同一种酶的活性是否会受到影响？2、在不同的pH下，同一种酶其活性是否会改变？哪些因素会影响酶的活性？酶对化学反应的催化效率为酶的活性。第三十四页，共48页。第三十四页，共48页。提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（温度/pH会影响酶的活性吗？）（温度/pH会影响酶的活性）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）影响酶活性的条件第三十五页，共48页。第三十五页，共48页。温度对酶活性的影响

1

2

33％可溶性淀粉

2ml

2ml

2ml温度

2％淀粉酶

碘液颜色结论冰水中60℃水浴沸水浴放置2min1ml1ml1ml1滴1滴1滴摇匀混合，放置反应5min变蓝变蓝不变蓝淀粉酶在60℃中活性最强自变量因变量第三十六页，共48页。第三十六页，共48页。酶促反应速率最快时的环境温度称为该酶促反应的最适温度。一般地，动物体内的酶最适温度在35-40℃之间；植物体内的酶最适温度在40-50℃之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。温度对酶活性的影响第三十七页，共48页。第三十七页，共48页。pH对酶活性的影响

1

2

3

2％淀粉酶

1ml

1ml

1ml

pH3％可溶性淀粉

斐林试剂颜色结论蒸馏水1mLNaOH1mLHCL1mL2ml2ml2ml2mL摇匀混合，放置在60℃水浴中反应5min砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀淀粉酶在中性条件中活性最强2mL2mL摇匀混合，沸水浴1min第三十八页，共48页。第三十八页，共48页。一般地，动物体内的酶最适pH在6.5-8.0之间；植物体内的酶最适温度在4.5-6.5之间；细菌和真菌体内的酶最适温度差别较大。pH对酶活性的影响酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应的最适pH。第三十九页，共48页。第三十九页，共48页。高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。第四十页，共48页。第四十页，共48页。由此可看出酶的作用条件有什么特点？作用条件温和第四十一页，共48页。第四十一页，共48页。

酶的特性1、具有高效性2、具有专一性3、作用条件较温和①要有合适的温度

②要有合