第五章5-1降低化学反应活化能酶ok6666.ppt

* * * * * 第5章 细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 本节聚焦： 1.细胞代谢为什么离不开酶？ 2.酶是什么？ 3.科学家是怎样研究酶的本质的？ 活细胞每时每刻进行的许多化学反应的总称。 细胞代谢 (新陈代谢) ： （是细胞生命活动的基础） 一、酶在细胞代谢中的作用 常温常态的状态下、有适合的生物催化剂———酶 过氧化氢的分解、 淀粉的水解、 氨基酸的脱水缩合 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验探究： 一、酶在细胞代谢中的作用 常温常态的状态下、有适合的生物催化剂———酶 实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义 实验原理：高温、铁离子、过氧化氢酶 H2O2 H2O + O2 比较过氧化氢在不同条件下的分解 注意： 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？ 实验操作、现象和结论 试 管 编 号 1 2 3 4 加入过氧化氢的量 条件 常温 现象 产生气泡多少 带火星卫生香检测 结论 1.2.3.4.过氧化氢酶的催化效率比三氯化铁高 步骤及记录 2ml 2ml 2ml 2ml 2滴Fecl3 2滴肝脏研磨液 90 ℃水浴加热 很少 很多 较多 有助燃性 助燃性更强 助燃性较强 无关变量 自变量 因变量 对照组 实验组 对照实验 变量：实验过程中可以变化的因素。 自变量： 因变量： 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： 人为改变的变量。 随着自变量的变化而变化的变量。 无关变量： 除自变量外，实验中其它可对实验结果造成影响的变量 设计实验的原则： 单一变量原则 等量原则 已知淀粉遇碘可以变蓝，唾液淀粉酶可以分解淀粉。某同学做了如下实验： 步骤 试管A 试管B 一 2ml淀粉液 2ml淀粉液 二 2ml蒸馏水 2ml唾液 三 37℃保温5分钟 37℃保温5分钟 四 加入4滴碘液摇匀 加入4滴碘液摇匀 结果 变蓝 不变蓝 请分析上述实验中： 1、自变量是： 、 2、因变量是： 3、无关变量是： 4、对照组是： 实验组是： 蒸馏水 唾液 加入碘液是否变蓝 保温的温度和时间等 试管A 试管B 酶为什么能催化生物化学反应？ H2O2 (常态) H2O2(活跃状态) 能量 加热 加热为什么能加快化学反应？ 无催化剂途径 活化能： 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 常态 活跃状态 化学反应机理 与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能，催化效率更高 表 在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能 条件 活化能/kJ·mol-1 没有催化剂催化用Fe3+催化用过氧化氢酶催化 754329 a b c 如图a、b、c 中，代表无酶条件下分子活化能的是 ，代表有酶条件下分子活化能的是 ；代表酶所降低的活化能的是 。 c b a 试一试 得出结论： 同无机催化剂相比，酶降活化能的作用更为显著，因而催化效率更高。 二、酶的本质 资料分析：关于酶本质的探索 巴斯德之前 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 毕希纳 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 萨姆纳 脲酶是蛋白质 李比希 切赫、奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能 来源 本质 功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。 试一试： 根据你的学习，给酶下一个定义。 三、酶的特性 酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍 1、酶具有高效性 2、酶具有专一性 至今发现的酶有4000多种,每种酶只能催化一种或一类(如多肽的水解)化学反应 淀粉溶液 蔗糖溶液 实验步骤 一 二 三 实验现象 结论 加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60℃左右的热水中，反应5min 2号试管中加入2mL 蔗糖溶液 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min 1号试管中加入2mL 淀粉溶液 蓝色 无变化 棕色 砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 想一想：许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应，