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第5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
细胞呼吸光合作用
有机物
分解
有机物
合成
酶ATP
animalcellplantcell
物质
代谢
能量
学习目标
常态
细胞内的环境是很温和的:常温、常压、水溶液环境、pH接近中性。
终态B
活跃
状态
活化能
高温、高压、强酸、强碱
产生量:
通过氧气的产生速率判断H₂O₂分解情况1、气泡产生情况
2、卫生香复燃情况
反应条件
(1)常温(3)加Fe³+催化剂
(2)水浴加热(4)加过氧化氢酶(新鲜的肝脏研磨液)
——增加H₂O₂酶与反应物的接触面
任务一:比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验原理:
2H₂O+O₂
反应条件
2H₂O₂
试管编号
1
2
3
4
实验处理
常温
90℃
FeCl₃
2滴
肝脏研磨液2滴
3%
H₂O₂
2mL
2mL
2mL
2mL
H₂O₂分解速度检测指标
1、气泡冒出情况2、卫生香复燃情况
4
4
3
3
1.与1号试管相比,2号试管出现了什么不同的现象?
这一现象说明什么?
2号试管放出的气泡多,这一现象说明加热促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
2.在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?不能。3.3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?说明FeCl₃中的Fe³+和新鲜肝脏中的过
氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢比Fe3+的催化效率高得多。
4
3
1.2酶的作用原理动画版
活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。
活化能
常态活跃状态
能量
常态加热Fe³+过氧化氢酶
常态分子
活跃状态分子
常态加热Fe³+过氧化氢酶
常态分子
活跃状态分子
常态加热Fe³+过氧化氢酶
常态分子
活跃状态分子
常态加热Fe³+过氧化氢酶
酶
常态分子
活跃状态分子
75kj/mol
50kj/mol40kj/mol29kj/mol
思考?
1.加热为什么能加速过氧化氢分解?
加热的过程中为过氧化氢分子提供了从常态转变为活跃状
态的活化能。
2.滴加催化剂(包括无机催化剂和酶)为什么能加速过氧化氢
分解?
加催化剂降低了化学反应所需的活化能酶催化作用原理:
3.过氧化氢酶的催化效率为什么比FeCl₃要高?
因为与无机催化剂相比酶降低活化能的作用更显著。
酶高效性原理:
1.2酶的作用原理图片版
酶降低化学反应活化能示意图
①表示:化学反应所需的活化能。
②表示:无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
④表示:酶催化时化学反应所需的活化能。
③表示:无机催化剂降低的活化能
⑤表示:酶降低的活化能
1.2酶的作用原曲线版
反应过程
能量
酶作用特征:与无机催化剂一样,本身并不被消耗,也不改变
反应的方向和生成物的量。只是改变了化学反应速率。
1.2酶的作用原理
试管编号
1
2
3
4
实验处理
常温
90℃
FeCl₃
2滴
肝脏研磨液2滴
3%
H₂O₂
2mL
2mL
2mL
2mL
H₂O₂分解速度检测指标
1、气泡冒出情况2、卫生香复燃情况
无关变量:除自变量外,实验中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素,叫做无关变量。
任务二:学习设计对照实验。
试管编号
1
2
3
4
实验处理
常温
90℃
FeCl₃
2滴
肝脏研磨液2滴
①
3%
H₂O₂
2mL
2mL
2mL
2mL
H₂O₂分解速度检测指标
1、气泡冒出情况2、卫生香复燃情况
对照实验:除自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。实验设计通常要设计对照组和实验组。
遵循单一变量原则。遵循对照原则。
任务三:酶本质的探索。
鸡为什么要啄食沙粒?
物理性消化
问题探讨
1783年,意大利科学家斯帕兰札尼设计了一
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。过一段时间他把小
笼子取出来发现笼内的肉块消失了。
1.为什么要将肉块放在金属笼内?
排除物理性消化
2.是什么物质让肉块消失了?
消化道内的化学物质将肉块分解了
3.怎样才能证明你的推测?
收集消化道内的化学物质,看看这些化学物
质在体外是否也能将肉块分解斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用
斯帕兰札尼的实验说明:
食物在胃中的消化,靠的是胃液中的某种物质。
后来,科学家发现胃液含有大量盐酸,推测:
盐酸是使食物分解的物质。
1835年,德国科学家施旺发现:
胃腺分泌物中有一
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