高中生物 第五章 细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1

新叶伸向和煦的阳光 蚱蜢觊觎绿叶的芬芳 它们为生存而获取能量 能量在细胞里流转激荡,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,问题探讨,1.斯帕兰札尼设计的实验巧妙在哪里？ 2.这个实验要解决什么问题？ 3.是什么物质使肉块消失了？ 4.由此归纳出这个实验证明了什么？ 5.怎样才能证明你的推测？,细胞代谢,细胞代谢是生命活动的基础,细胞中每时每刻都在进行着的化学反应。,想一想：叶绿体有何功能，线粒体呢，核糖体呢？,细胞代谢为什么离不开酶？ 酶是什么？ 科学家是怎样研究酶的本质的？,（一）酶在细胞代谢中的作用,（一）酶在细胞代谢中的作用,分析讨论,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？ 5、为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,（一）酶在细胞代谢中的作用,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,反应条件,H2O2 浓度,剂量,剂量,气泡产生,卫生香 燃烧,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,肝脏研磨液,2滴,2滴,过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样,不明显,少量,大量,迅速 复燃,对照组,实验组,复燃 不明显,较多,（一）酶在细胞代谢中的作用,为什么酶能使过氧化氢分解加快呢？,酶并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。,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。,（一）酶在细胞代谢中的作用,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,同无机催化剂相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。,在20测得的过氧化氢分解的活化能,（一）酶在细胞代谢中的作用,课堂小结,1.酶在细胞代谢中的作用降低化学反应活化能。同无机催化剂相比，催化效率更高。,2.控制自变量，以形成对照或对比 观察分析因变量，以得出实验结果或结论无关变量保持一致。,3.对照实验除了一个因素以外，其余因素都保持不变,4.实验设计的基本原则：单一变量原则；对照原则；等量性原则。,完成下面有关变量的概念图,变量,概念,分类,实验控制方法,积极思维,实验过程中可以变化的因素,自变量,因变量,无关变量,控制,观察分析,及时反馈,1.同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是 A.降低反应的活化能的作用更显著 B.能供给反应物能量 C.改变了反应的途径 D.能降低反应活化能,A,及时反馈,2.有一种酶催化反应P+Q R，图中的实线表示没有酶时的过程，在t1时，将能催化此反应的酶加入反应混合物中，图中哪条曲线能表示此反应的真实过程（ ）,C,及时反馈,3.在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（ ） A有利于过氧化氢酶的释放 B保护过氧化氢酶 C提高过氧化氢酶的活性 D以上说法都不正确,A,（二）酶的本质,阅读P81资料分析，关于酶本质的探索，思考讨论下列问题：,从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？ 从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？ 巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ 请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？ 5.请给酶下一个较完整的定义。,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,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,（二）酶的本质,来源,功能,化学本质,及时反馈,1.完成表格：,绝大多数是蛋白质,少数是RNA,细胞核（真核细胞）,一般来说，活细胞都能产生酶,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,生物催化作用,降低化学反应的活化能,及时反馈,2.下列有关酶的叙述，正确的是（ ） 是有分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得，有的从体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质 有的酶是蛋白质，有的是固醇 酶在代谢中有多种功能 酶只是起催化作用 酶只在细胞内发挥作用,及时反馈,3. 20世纪80年代初，Cech 和Altman分别发现了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的传统观念，为此双双获得了1989年的诺贝尔化学奖。“核酶”是指某些（ ）。 ADNA BRNA C染色体 DATP,B,酶有哪些特性？ 酶的活性受那些条件的影响？ 如何设计实验，探究影响酶活性的条件？,资料1,在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。,由上述资料可看出酶具有什么特性？,（一）酶具有高效性,1.含义：,少量的酶起到巨大的催化作用。,2.意义：,酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行 ；能量供应的稳定。,3.实验验证：,比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率,（二）酶具有专一性,资料2,酸既能催化蛋白质的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。 蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿素分解，对其他化学反应不起作用。,口腔里有唾液淀粉酶，为什么塞进牙缝里的肉丝两天后还没被消化?,由上述资料可看出酶具有什么特性？,一种酶只能催化一种或一类化学反应。,细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的是分不开的。,1.含义：,2.意义：,目前发现的酶有 4000 多种,它们分别催化不同的化学反应。因而，酶具有多样性。,资料3,由此可看出酶的作用条件有什么特点？,（三）酶的作用条件较温和,温度和PH对酶活性的影响曲线分析,及时反馈,1.人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（ ） A.所吃食物不能消化 B.胃没有排空 C.体温超过合适温度，消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口,C,及时反馈,2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用，主要原因是（ ） A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用，不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来，所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化,A,及时反馈,3.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是（ ） A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力,D,及时反馈,4.某种细菌中发生下列一系列反应：,在酶E4失效的情况下，要使细菌能够正常生长，我们至少要向培养基中加入什么?( ),A. X B. A C. X和C D. Y,D,表达与交流,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,（温度/pH 会影响酶的活性吗？）,（温度/pH 会影响酶的活性）,（设计方案、预期结果）,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,1组试管,2组试管,3号试管,每组一支试管各加入2mL淀粉溶液，另一支加入淀粉酶2滴,蓝色,保持0冰水中保温约5min,加热至100，保温约5min,加热至60， 保温约5min,各加入两滴碘液,振荡,无明显现象,只有在一定温度下酶的催化效率最好,蓝色,探究温度对淀粉酶活性的影响,每组试管混合后震荡摇匀，再置于原来温度条件下反应5min,1号试管,2号试管,3号试管,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,pH7,pH=12,pH2,各加入几滴过氧化氢酶溶液，23min后将点燃的卫生香分别放入试管中,只有在适合的pH下酶的催化效率最好,复燃,无明显变化,探究pH对过氧化氢酶活性的影响,1、温度,3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。,4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化,2、pH,及时反馈,1.将唾液淀粉酶先放入沸水中2分钟，再放在37的恒温水浴中，酶的催化效率前后变化是 A、不断降低 B、先升后降 C、先降后升 D、没有变化,D,谢谢聆听,