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5.1.1酶的作用和本质
学习目标
一、细胞代谢的概念
二、过氧化氢在不同条件下的分解实验
三、酶催化作用的原理
四、酶及其本质的发现过程
贴近生活:
2.消化器官——胃起到了什么样的作用?是不是只简单的磨碎食物?
1.吃过饭,肚子里的食物会发生怎样的变化?
以前,人们认为鸟类的胃只能磨碎食物,不能分解食物中的有机物。也就是鸟类的胃只有物理性消化,没有化学性消化。
1773年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼取出来,发现笼内的肉块消失了。
问题讨论:
1、实验中为什么要把肉块放入金属笼内?
3、是什么物质使肉块消失了?
2、这个实验要解决什么问题?
避免胃对肉块进行物理性消化
鸟类的胃是否只有物理性消化,
没有化学性消化.
胃内的化学物质将肉块分解了。
一、酶在代谢中的作用
1.细胞代谢:
(1)场所:_____中。
(2)实质:许多_________的总称。
细胞
化学反应
【激疑】
动物消化道内营养物质的消化属于细胞代谢吗?
提示:消化道与外界环境直接相通,其中营养物质的消化不是发生在细胞内的化学反应,故不属于细胞代谢。
2.对照实验的设计:
(1)变量:实验过程中的变化因素。
①自变量:_________的对实验对象进行处理的因素。
②因变量:因_______改变而变化的变量。
③无关变量:除自变量外,实验过程中对实验结果_____
_____的可变因素。
人为控制
自变量
造成
影响
(2)对照实验:除作为自变量的因素外,其余因素都___
_______,并将结果进行比较的实验。一般要设置对照
组和实验组。
①对照组:一般不进行人为处理,处于_________下。
②实验组:需要对实验对象进行人为处理,控制_______
不同。
保
持一致
自然状态
自变量
③空白对照:未作任何处理的对照组,设置意义是_____
_________________________。
排除
偶然因素对实验结果的影响
3.酶的作用原理:
(1)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。
(2)酶的作用机理:通过降低化学反应所需要的_______
而加快反应速率。
活化能
①表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是___段。
②表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是___段。
③表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是___段。
ad
cd
ac
知识点一比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.实验原理:水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中过氧化氢酶都可影响H2O2分解为H2O和O2的速率。
2.实验设计:
编号
步骤
1
2
3
4
相同处理(无关变量)
向4支试管中分别加入2mL过氧化氢溶液并放在试管架上
不同处理(自变量)
不处
理
放在90℃左右的水浴中加热
滴入2滴FeCl3溶液
滴入2滴
肝脏研磨
液
观察指标(因变量)
无气
泡
气泡很少
气泡较多
气泡很多
3.实验结果分析:
(1)1号、2号试管相比,说明加热可以加快H2O2的分解。
(2)1号、3号试管相比,说明FeCl3可以催化H2O2的分解。
(3)1号、4号试管相比,说明过氧化氢酶具有催化作用,可以催化H2O2的分解。
(4)3号、4号试管相比,说明过氧化氢酶的催化效率更高。
4.实验结论:加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解;过氧化氢酶的催化效率明显高于无机催化剂Fe3+。
二、酶的本质
阅读教材P79页,关于酶本质的探索
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
发酵与整个细
胞的活动有关
发酵与细胞中
某些物质有关
酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用
酶是蛋白质
巴斯德之前
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
关于酶本质的探索
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
归纳提升
1.与酶有关的知识总结
探究点一
探究点二
2.酶与无机催化剂的共同点
(1)能催化化学反应的进行,并不为化学反应提供物质和能量,本身不被消耗,不改变化学反应的方向。
(2)降低反应的活化能,使反应速率加快,但不改变生成物的量。
易错提醒有关酶的四点提醒
(1)酶不仅在细胞内发挥作用,在细胞外和生物体外也能发挥作用。
(2)酶作用的机理是降低反应活化能,不能为反应提供能量。加热能为反应提供能量。
(3)酶可改变化学反应的反应速率,但反应前后自身的性质和数量不变。
(4)合成酶的原料为氨基酸或核糖核苷酸。
C
1、关于细胞代谢与酶的关系,描述正确的是
A.细胞代谢过程中酶不仅起催化作用,还能维持细胞的形态与结构
B.细胞代谢是在常温常压下进行,酶从其化学本质上来说是不适应这一特点的
C.细胞代谢过程需要酶的催化
D.生命活动的基
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