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5.1降低化学反应活化能的酶
第1课时 酶的作用和本质
胃是人体消化系统中最重要的消化器官,我们吃到体内的食物在胃内是怎样消化的呢?
物理消化还是化学消化?
酶的发现过程
1773年,意大利科学家斯帕兰札尼(L. Spallanzani,1729-1799)做了一个巧妙的实验: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。
讨论
1.为什么要将肉块放在金属笼内?
2.是什么物质使肉块消失了
3.怎样才能证明你的推测?
酶的发现过程
推测:是胃内的化学物质将肉块分解了。
胃液中含有大量的盐酸。
1935年,德国科学家施旺发现胃蛋白酶。
食物在胃内的消化属于化学变化。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
细胞代谢离不开酶。
酶的发现过程
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?
酶
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验原理:
实验目的:通过比较H2O2过氧化氢在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用和意义。
加热或Fe+3或过氧化氢酶
材料用具:
新配制的体积分数为3%的H2O2溶液
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
——H2O2酶相对数量
质量分数为3.5%的FeC13溶液
——Fe3+相对数量
25万倍
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
条件设置
常温:加入试管直接观察
水浴加热:酒精灯加热
加Fe+3催化剂:滴加FeC13溶液
加过氧化氢酶:肝脏研磨液(过氧化氢酶)
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考:1、2对照说明什么结论?
加热能促进过氧化氢的分解。
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考:1、3对照说明什么结论?
Fe3+能促进过氧化氢的分解。
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考:1、4对照说明什么结论?
过氧化氢酶能促进过氧化氢的分解。
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考:3、4对照可以说明些什么结论?
能说明酶的催化效率比元机催化剂高呜?
探究实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考:1、3、4对照可以说明些什么结论?
过氧化氢在不同条件下分解速率不一样。酶的催化效率最高。
什么自变量,因变量,无关变量?请结合本实验加以说明。
无关变量
自变量
因变量
对照实验
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。
各条件使反应加快的本质
加热:提高分子的能量
Fe3+:降低化学反应的活化能
酶:同无机催化相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。
酶在细胞代谢中的作用
酶在细胞代谢中的作用
同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
大量实验数据表明,酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。
酶在细胞代谢中的作用
关于酶的本质的探索
思考:为什么要把肉放进铁笼子里?
排除物理性消化的干扰
关于酶的本质的探索
1853巴斯德(微生物学家)
发现:酒精产量与活酵母菌的繁殖量成正比
认为:酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果
认为:酒精发酵仅是一种化学反应,与酵母菌活动无关,最多只需其中的某物质参与
化学家
关于酶的本质的探索
毕希纳研究过程:
关于酶的本质的探索
关于酶的本质的探索
发酵是纯化学反应,与活细胞无关
巴斯德
李比希
毕希纳
其他科学家
切赫和奥特曼
发酵与活细胞有关
发酵与死细胞中的物质有关
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
萨姆纳
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
少数酶是RNA
酶的本质:
绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
关于酶的本质的探索
谢谢!