高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1課件 新人教版必修1.ppt

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1、第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶,食物進(jìn)入生物體內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化？,（1）A代表分子；B代表；（2）從功能上來(lái)說(shuō)，細(xì)胞膜是一層膜；（3）在ae的五種過程中，代表被動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖?；?）可能代表氧氣運(yùn)輸過程的是；葡萄糖從小腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是。,蛋白質(zhì),磷脂雙分子層,選擇透過性,b、c、d,b,a,1789年,意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入金屬籠內(nèi),然后讓鷹把小籠子吞下去.過一段時(shí)間后,他把小籠子取出來(lái),發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。,,為什么要將肉塊放入籠子中？,為什么肉塊會(huì)消失？,怎樣才能證明你的推測(cè)？,胃具有化學(xué)性消化的功能。,細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)

2、行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱,細(xì)胞代謝,一、細(xì)胞代謝,常溫常壓下,這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境條件是什么？,化學(xué)上的化學(xué)反應(yīng)都很容易順利進(jìn)行嗎？,化學(xué)上采用什么方式解決這一問題的？,二、酶在細(xì)胞代謝中的作用,1、比較過氧化氫在不同條件下的分解,2H2O22H2O+O2,1、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶,1.常溫2.加熱3.FeCl34.加肝液,比較過氧化氫在不同條件下的分解,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常溫,90,FeCl3,肝臟研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,不明顯,少量,較多,大量,不復(fù)燃,不復(fù)燃,變亮,復(fù)燃,過氧化氫在不同條件下的分解速率不

3、一樣,反應(yīng)條件,比較過氧化氫在不同條件下的分解,1、與1試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？為什么？,2號(hào)試管放出的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。,2、細(xì)胞內(nèi)能通過加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？,不能,分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。,比較過氧化氫在不同條件下的分解,3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？為什么？,Fe3+和過氧化氫酶促進(jìn)過氧化氫分解，但它們并未供給過氧化氫能量，而是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。,4、3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？說(shuō)明什么？為什么？,同無(wú)機(jī)催化劑

4、相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率跟高。,,各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：,提高分子的能量,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,結(jié)論：酶具有催化作用，同無(wú)機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。使得細(xì)胞代謝才能在溫和條件下進(jìn)行。,變量：實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素。,,自變量：,因變量：,無(wú)關(guān)變量：,人為改變的變量。,隨著自變量的變化而變化的變量。,除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱為無(wú)關(guān)變量。,對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。,比較過氧化氫在不同條件下的分解,2ml,2m

5、l,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常溫,90,FeCl3,肝臟研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,不明顯,少量,較多,大量,不復(fù)燃,不復(fù)燃,變亮,復(fù)燃,過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣,反應(yīng)條件,對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)組,1.如圖所示為探究“酶的特性”實(shí)驗(yàn)，屬于該實(shí)驗(yàn)自變量的是(),A催化劑不同B環(huán)境溫度不同C試管的大小D.試管中的過氧化氫溶液的量,A,對(duì)照原則,單一變量原則,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循原則:,等量原則,平行重復(fù)原則,科學(xué)性原則,簡(jiǎn)要回答,1、什么叫活化能？,,2、酶的作用？,3、加熱為什么能促進(jìn)過氧化氫的分解？,分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能,酶降

6、低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,加熱促進(jìn)分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。,,,,,資料分析p81,巴斯德之前,巴斯德,李比希,畢希納,薩姆納,只與死的酵母菌分解出的物質(zhì)有關(guān),活細(xì)胞粉碎后所得的物質(zhì)作用和活的酵母細(xì)胞作用一樣,酶是蛋白質(zhì),發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命無(wú)關(guān),,,,,,只與活的酵母菌有關(guān),RNA也具有生物催化功能,,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。,三、酶的本質(zhì)：,酶,,來(lái)源,,,功能,化學(xué)本質(zhì),,,,活細(xì)胞產(chǎn)生,催化作用,絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)可為RNA,酶的作用：能降低化學(xué)反應(yīng)所需的,,活化能,四、酶的特性,資料11.上節(jié)課實(shí)驗(yàn)中，每滴

7、FeCl3中Fe3+數(shù)是過氧化氫酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍，但過氧化氫酶的催化作用更明顯。2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍。由上述資料可看出酶具有什么特性？,高效性,酶高效的意義：保證了細(xì)胞代謝快速進(jìn)行。,,,,,,,A,B,C,時(shí)間,生成物量,右側(cè)的三條曲線A、B、C中，有加無(wú)機(jī)催化劑、加酶的和未加酶的，請(qǐng)分別判斷出來(lái)。,A---加酶,B---無(wú)機(jī)催化劑,C---未加酶,酶只會(huì)縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需要的，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。,,時(shí)間,專一性，一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。,由上述資料可看出酶具有什么特性？,淀粉酶,淀粉,,麥芽糖,蔗糖,淀粉酶,,？,資料2,下

8、圖表示的是某類酶作用的模型。這個(gè)模型能解釋酶的什么特性？嘗試用文字描述這個(gè)模型。,A代表：B代表：,酶,酶所催化的底物,酶和被催化的底物都有特定的結(jié)構(gòu),,,專一性,1.催化脂肪酶水解的酶是（）A.肽酶B.蛋白酶C.脂肪酶D.淀粉酶,B,2.加酶洗衣粉中的酶有助于洗去衣物上的血跡和奶漬等污物，這說(shuō)明洗衣粉中的酶主要是（）A.淀粉酶B.脂肪酶C.蛋白酶D.核酸酶,C,課堂練習(xí):,酶的作用條件較溫和,用法：先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內(nèi)數(shù)小時(shí)，用溫水浸泡效果更佳,切勿用60以上的水。,資料3,1號(hào)試管,,2號(hào)試管,3號(hào)試管,加入淀粉酶2滴，振蕩,試管各加入2mL淀粉溶液,藍(lán)色,保持0冰水中約5mi

9、n,加熱至100，約5min,加熱至40，約5min,各加入兩滴碘液,,振蕩,無(wú)明顯現(xiàn)象,只有在一定溫度下酶的催化效率最好,藍(lán)色,探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響,,,較高的溫度容易使酶的遭到破壞而失去。低溫只酶的活性,,,,活性,最適溫度,空間結(jié)構(gòu),在最適合的溫度下，酶的活性___________,最高,動(dòng)物：35--40攝氏度植物：40--50攝氏度細(xì)菌、真菌差別較大,在一定溫度范圍內(nèi)，酶活性隨溫度的升高而增強(qiáng)，若超過最適溫度，酶活性逐漸下降，甚至停止。,抑制,,1號(hào)試管,2號(hào)試管,3號(hào)試管,加入過氧化氫酶2滴，振蕩23min,試管各加入2mL過氧化氫溶液,無(wú)明顯變化,2mL水,2mLNaOH,

10、2mLHCl,將帶火星的衛(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(fù)燃,無(wú)明顯變化,探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響,,,過氧化氫酶,最高,,,動(dòng)物體里的酶最適PH大多在6.5---8.0之間，（但胃蛋白酶為1.5，胰液中的酶為8---9）植物體里的酶最適PH大多在4.5-----6.5之間,注意：過酸和過堿，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,蛋白質(zhì)變性，使酶永久失活。,酶促反應(yīng)速率最快時(shí)的pH稱為酶的______,最適pH,1、人發(fā)燒時(shí)，沒有食欲，原因是什么？,2、唾液淀粉酶隨食物進(jìn)入胃內(nèi)，能否繼續(xù)將分解淀粉？其原因是什么？,3、胰島素制劑是治療糖尿病的有效藥物，只能注射，不能口服的原因？,溫度過高導(dǎo)致消化酶的活性降低,不能。唾液淀粉酶在胃液中強(qiáng)酸的條件下失去活性，并會(huì)被胃蛋白酶分解。,胰島素是蛋白質(zhì)，若口服會(huì)被消化酶分解,學(xué)以致用：,總結(jié)：酶的特性,1.酶具有高效性2.酶具有專一性3.酶的作用條件溫和,在最適溫度和最適pH下，酶的活性最高。溫度和pH偏高或偏低，酶的活性都會(huì)明顯降低。,