高中生物 第五章 細胞的能量供應和利用 5.1 降低化學反應活化能的酶課件 新人教版必修1.ppt

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1、新葉伸向和煦的陽光蚱蜢覬覦綠葉的芬芳它們?yōu)樯娑@取能量能量在細胞里流轉(zhuǎn)激蕩,第5章細胞的能量供應和利用,第一節(jié)降低化學反應活化能的酶,問題探討,1.斯帕蘭札尼設(shè)計的實驗巧妙在哪里？2.這個實驗要解決什么問題？3.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？4.由此歸納出這個實驗證明了什么？5.怎樣才能證明你的推測？,細胞代謝,細胞代謝是生命活動的基礎(chǔ),細胞中每時每刻都在進行著的化學反應。,想一想：葉綠體有何功能，線粒體呢，核糖體呢？,細胞代謝為什么離不開酶？酶是什么？科學家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？,（一）酶在細胞代謝中的作用,（一）酶在細胞代謝中的作用,分析討論,1、與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這

2、一現(xiàn)象說明了什么？2、在細胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應速率嗎？3、3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？4、3號與4號相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？5、為什么說酶對于細胞內(nèi)化學反應的順利進行至關(guān)重要？,比較過氧化氫在不同條件下的分解速率,（一）酶在細胞代謝中的作用,比較過氧化氫在不同條件下的分解速率,反應條件,H2O2濃度,劑量,劑量,氣泡產(chǎn)生,衛(wèi)生香燃燒,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常溫,90,FeCl3,肝臟研磨液,2滴,2滴,過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,不明顯,少量,大量,迅速復燃,對照組,實驗組,復燃不明顯,較多,（一）酶

3、在細胞代謝中的作用,為什么酶能使過氧化氫分解加快呢？,酶并未供給過氧化氫能量，而是降低了過氧化氫分解反應的活化能。同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更明顯，因而催化效率更高。,活化能,分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。,（一）酶在細胞代謝中的作用,各條件使反應加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：,提高分子的能量,降低化學反應的活化能,同無機催化劑相比，酶能更顯著地降低化學反應的活化能，因而催化效率更高。,在20測得的過氧化氫分解的活化能,（一）酶在細胞代謝中的作用,課堂小結(jié),1.酶在細胞代謝中的作用降低化學反應活化能。同無機催化劑相比，催化效率更高。,2.控制自變量，以形成

4、對照或?qū)Ρ扔^察分析因變量，以得出實驗結(jié)果或結(jié)論無關(guān)變量保持一致。,3.對照實驗除了一個因素以外，其余因素都保持不變,4.實驗設(shè)計的基本原則：單一變量原則；對照原則；等量性原則。,完成下面有關(guān)變量的概念圖,變量,,,,,,,概念,,分類,,,,,,實驗控制方法,積極思維,,實驗過程中可以變化的因素,自變量,因變量,無關(guān)變量,控制,觀察分析,及時反饋,1.同無機催化劑相比，酶具有更高的催化效率的原因是A.降低反應的活化能的作用更顯著B.能供給反應物能量C.改變了反應的途徑D.能降低反應活化能,A,及時反饋,2.有一種酶催化反應P+QR，圖中的實線表示沒有酶時的過程，在t1時，將能催化此反應的酶加入

5、反應混合物中，圖中哪條曲線能表示此反應的真實過程（）,,C,及時反饋,3.在過氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是（）A有利于過氧化氫酶的釋放B保護過氧化氫酶C提高過氧化氫酶的活性D以上說法都不正確,A,（二）酶的本質(zhì),閱讀P81資料分析，關(guān)于酶本質(zhì)的探索，思考討論下列問題：,從巴斯德研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點主要是什么？從李比希研究的領(lǐng)域來看，他得出結(jié)論的出發(fā)點主要是什么？巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義？各有什么局限性？請分析一下畢希納的研究過程，從畢希納的實驗可以得出什么結(jié)論？5.請給酶下一個較完整的定義。,巴斯德之前,發(fā)酵是純化學反應，與生命活

6、動無關(guān),,,巴斯德,,發(fā)酵與活細胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用,,引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,,,畢希納,酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣,,薩姆納,酶是蛋白質(zhì),李比希,,,,,切赫、奧特曼,少數(shù)RNA也具有生物催化功能,（二）酶的本質(zhì),來源,功能,化學本質(zhì),及時反饋,1.完成表格：,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,細胞核（真核細胞）,一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶,氨基酸,核糖核苷酸,核糖體,生物催化作用,降低化學反應的活化能,及時反饋,2.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（）是有分泌功

7、能的細胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的從體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來凡是活細胞都能產(chǎn)生酶絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇酶在代謝中有多種功能酶只是起催化作用酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用,,及時反饋,3.20世紀80年代初，Cech和Altman分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念，為此雙雙獲得了1989年的諾貝爾化學獎。“核酶”是指某些（）。ADNABRNAC染色體DATP,B,酶有哪些特性？酶的活性受那些條件的影響？如何設(shè)計實驗，探究影響酶活性的條件？,資料1,在研究酶性質(zhì)的過程中,科學家通過整理大量的實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無機催化劑的107-1013倍。,由上述資料可看出

8、酶具有什么特性？,（一）酶具有高效性,1.含義：,少量的酶起到巨大的催化作用。,2.意義：,酶的高效性保證了細胞內(nèi)化學反應的順利進行；能量供應的穩(wěn)定。,3.實驗驗證：,比較過氧化氫酶和Fe3的催化效率,（二）酶具有專一性,資料2,酸既能催化蛋白質(zhì)的水解，也能催化脂肪、淀粉水解。蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)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，對其他化學反應不起作用。,口腔里有唾液淀粉酶，為什么塞進牙縫里的肉絲兩天后還沒被消化?,由上述資料可看出酶具有什么特性？,一種酶只能催化一種或一類化學反應。,細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的是分不開的。,1.含義：,2.意義：,目前發(fā)現(xiàn)的酶有

9、4000多種,它們分別催化不同的化學反應。因而，酶具有多樣性。,資料3,由此可看出酶的作用條件有什么特點？,（三）酶的作用條件較溫和,溫度和PH對酶活性的影響曲線分析,及時反饋,1.人在發(fā)高燒時，常常食欲大減，最根本的原因是（）A.所吃食物不能消化B.胃沒有排空C.體溫超過合適溫度，消化酶的活性下降D.吃藥使人沒有了胃口,C,及時反饋,2.胃蛋白酶在進入小腸后就幾乎沒有了催化作用，主要原因是（）A.pH不適合B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來，所以起不到催化作用D.小腸中沒有蛋白質(zhì)可被消化,A,及時反饋,3.關(guān)于酶的特性，下列表述中錯誤的一項是（）A.酶是活細胞

10、產(chǎn)生的具有催化作用的有機物B.化學反應前后，酶的化學性質(zhì)和數(shù)量不變C.酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度影響D.一旦離開活細胞，酶就失去催化能力,D,及時反饋,4.某種細菌中發(fā)生下列一系列反應：,在酶E4失效的情況下，要使細菌能夠正常生長，我們至少要向培養(yǎng)基中加入什么?(),A.XB.AC.X和CD.Y,D,表達與交流,提出問題,,作出假設(shè),,設(shè)計實驗,,進行實驗,,分析結(jié)果,,（溫度/pH會影響酶的活性嗎？）,（溫度/pH會影響酶的活性）,（設(shè)計方案、預期結(jié)果）,（按預定方案進行實驗）,（分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論：）,（總結(jié)，寫實驗報告并適當交流）,1組試管,,2組試管,3號試管,每組一支試

11、管各加入2mL淀粉溶液，另一支加入淀粉酶2滴,藍色,保持0冰水中保溫約5min,加熱至100，保溫約5min,加熱至60，保溫約5min,各加入兩滴碘液,,振蕩,無明顯現(xiàn)象,只有在一定溫度下酶的催化效率最好,藍色,探究溫度對淀粉酶活性的影響,每組試管混合后震蕩搖勻，再置于原來溫度條件下反應5min,1號試管,2號試管,3號試管,試管各加入2mL過氧化氫溶液,無明顯變化,pH7,pH=12,pH2,各加入幾滴過氧化氫酶溶液，23min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中,只有在適合的pH下酶的催化效率最好,復燃,無明顯變化,探究pH對過氧化氫酶活性的影響,1、溫度,3、酶的濃度：反應速率隨酶濃度的升高而加快。,4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應速率隨濃度的升高而加快，但達到一定濃度，反應速率不再變化,2、pH,及時反饋,1.將唾液淀粉酶先放入沸水中2分鐘，再放在37的恒溫水浴中，酶的催化效率前后變化是A、不斷降低B、先升后降C、先降后升D、沒有變化,D,謝謝聆聽,,,