降低化学反应活化能的酶--酶的作用和本质20101221.ppt

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1、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一、酶的作用和本质本节聚焦1、细胞代谢为什么离不开酶？2、酶是什么？3、科学家是怎样发现和研究酶的？问题探讨斯帕兰札尼对鹰的消化研究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。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。1.这个实验要解决什么问题？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。是胃内的化学物质将肉块分解了。收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是

2、否也能将肉块分解。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：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。线粒体:有机物+O2CO2+H2O+能量酶酶酶组成生物体的细胞内外环境是很温和的：常温、常压、水溶液环境、pH接近中性。而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢？酶问题质疑：在生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂等。细胞内是否具备这些条件呢？比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶在细胞代谢中的作用实验探究：实验探究：细胞

3、代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白，会加速人体衰老，损害细胞。细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解.过氧化氢酶在肝脏里含量较多。资料：过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？92H2O2→2H2O+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加入试管直接观察酒精灯加热滴加FeCl3溶液1.实验原理（1）新鲜肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解

4、成水和氧，加热也可以促使过氧化氢分解成水和氧.（2）分别用一定数量的过氧化氢酶和Fe3+催化，加热和常温下过氧化氢分解成水和氧，可以比较反应速率。经计算，用质量分数为3.5%的氯化铁溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液做实验，每滴氯化铁溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。3.材料用具新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液.量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计。新配制的体积分数为3%的H2O2溶液，质量分数为3.5%的氯化铁溶液。2.目的要求：通过比较过氧化氢在不同

5、的条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义。4、方法步骤:（1）.取4支洁净试管，分别编上序号1、2、3、4，向各注入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1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，仔细观察哪支试管产生的气泡多。（4）.2～3min后，将点燃的卫生香分别放入3、4号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。过氧化氢在不同条件下的分解讨论：1、与1号试管相比，2号试管出现什么现象？这一现象说明什么

6、？2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2、在细胞中，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，这说明什么？4、3号试管与4号试管相比，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？在一定催化剂和较温和的条件下，过氧化氢就可以被分解。4号试管中的反应速率快，可以说明，与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率要高出很多。步骤试管编号说明1234一二观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液

7、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在过氧化氢酶的作用下分解速率最快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带火星的木条对照实验对照组实验组实验实验步骤：控制变量名称内容举例作用自变量因变量无关变量上述实验中的氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属自变量。实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称为自变量。针对实验目的确立可行性措施,自变量直接达到预期效果。随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。上述实验中酶活性（以过氧化氢分解速率来表示）就是因变量。是实际发生

8、的实验现象，能直观呈现出实验结果。除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。上述实验中的温度、反应物的量等就是无关变量。对预期结果产生干扰即产生误差，并有对误