酶的作用和本质.pptVIP

第五章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 细胞内外的环境：是很温和的 ①常温 ②常压 ③水溶液环境 ④pH接近中性 细胞内也发生着一系列的化学反应，细胞内的环境条件又是怎样的呢？ 一般化学反应的条件 ①高温 ②高压 ③强酸 ④强碱 ⑤催化剂 在细胞内的这种温和条件下，要发生各种复杂的化学反应离不开生物体内“高效的生物催化剂”——酶 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 1、酶在细胞代谢中的作用 2 H2O2 2 H2O + O2 1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂 4、过氧化氢酶 猪肝研磨液（过氧化氢酶） 加入试管直接观察 90oC水浴加热 滴加FeCl3溶液 高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶 实验目的：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。 过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。 2 H2O2 一、酶的作用和本质 比较过氧化氢酶在不同条件下的分解 ⑵ 方法步骤: ① 取4支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。 ② 将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与2号试管作比较。 ③ 向3号试管内滴入2滴氯化铁溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。 ④ 将点燃但无火焰的卫生香分别放入3、4号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。 步骤 试管编号 1 2 3 4 一 二 现象 结论 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，过氧化氢酶催化过氧化氢分解效率比Fe3+高得多，说明酶是一种高效的生物催化剂。 反应条件 H2O2 浓度 剂量 剂量 气泡产生 卫生香燃烧 1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？ 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？ 4、3号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率 FeCl3中Fe3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率 变量：实验过程中可以变化的因素。 自变量：人为改变的变量。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量。 对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 对照组： 实验组： 无关变量：见书。 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 二 现象 结论 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，过氧化氢酶催化过氧化氢分解效率比Fe3+高得多，说明酶是一种高效的生物催化剂。 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 反应条件 自变量 因变量 无关变量 变量 H2O2 浓度 剂量 剂量 气泡产生 卫生香燃烧 对照实验 对照组 实验组 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。 各条件使反应加快的本质： 加热： Fe3+： 酶： 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 活化能： 思考：为什么试管1中的过氧化氢分解很缓慢，而试管2（加热到90℃）中的过氧化氢分解速率明显加快？ 条件 活化能(kj/mol) 没有催化剂催化 75 用胶态铂催化 54 用过氧化氢酶催化 29 右表：20℃测得的过氧化氢分解的活化能 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。 2、酶的本质 资料分析：关于酶本质的探索 ⑴ 巴斯德以前： 发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 ⑵ 巴斯德： ① 1822——1895（法国）：微生物学家 ② 通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌 ③ 结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精 ⑶ 李比希： ① 1803——1873（德国）：化学家 ② 引起发酵的是酵母细胞中的某些物质。 ③ 结论: 这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 ⑷ 毕希纳： ① 1860——1917（德国）：化学家 ② 过程： 酵母细胞研磨 加水搅拌 加压过滤 不含酵母细胞的提取液 加入葡萄糖 ③ 现象：