降低化学反应的活化能

(共34张PPT)
第一节 降低化学反应活化能的酶.
酶为生活添姿彩
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
知道细胞代谢的概念。
说明酶在细胞代谢中的作用,酶的本质。
知道酶降低化学反应活化能的原理。
学习目标:
斯帕兰札尼的实验
1.这个实验要解决什么问题？
讨论：
问题探讨:
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
2.是什么物质使肉块消失了？
鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化。
胃内的化学物质将肉块分解了。
３.进行肉类消化的过程的条件是怎样的？
进行分解肉的化学反应是在一种极温和的
条件下进行的
４.在实验室中能否也能让肉分解？
　能的话需要怎样的条件？
实验室也能进行肉的分解，但是比起在生物体中来说，
需要高温，高压，强酸，强碱等剧烈的条件才能进行．
细胞代谢：
细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
细胞内外的环境
是很温和的
1.常温
2.常压
3.水溶液环境
4.pH接近中性
细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？
在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂 ———— 酶
实验
２
90 oC水浴
1
室温
3
室温
4
室温
3
室温
4
室温
比较 H2O2 在不同条件下的分解
２
90 oC水浴
1
室温
3
室温
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室温
3
室温
4
室温
讨论：
1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？
这一现象说明什么？
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
90 oC水浴
1
室温
3
室温
4
室温
3
室温
4
室温
2.上述实验分成了1 、 2、 3、 4号试管,哪些是四支试管共同的条件 两两比较不同的条件有几个
共同:都在试管中加入了2mL H2O2溶液,都在相同的压力下进行
不同:1和2:只有温度不同; 1和3:多了2滴FeCl3溶液;
1和4:多了2滴肝脏研磨液; 3和4:加入的催化剂不同
4、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
不能。
3.1号试管 没有加任何试剂,它起的作用是什么
它起的是对照的作用
２
90 oC水浴
1
室温
3
室温
4
室温
3
室温
4
室温
说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
5、3号与4号试管未经加热，也有大量气泡产生，
这说明什么？
２
90 oC水浴
1
室温
3
室温
4
室温
3
室温
4
室温
6、3号与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？
4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
3
室温
4
室温
２
90 oC水浴
1
室温
3
室温
4
室温
质量分数为20％的新鲜肝脏研磨液
1滴 质量分数为3.5％的氯化铁溶液
1滴
生物催化剂：H2O2酶
所含酶的相对数量：
1 无机催化剂：Fe3+
Fe3+的相对数量：
25万
实验结论: 过氧化氢酶具有高效性
细胞代谢离不开降低化学反应活化能的酶。
活化能
分子从常态变为容易发生化学反应的
活跃状态所需要的能量。
酶催化作用的机理：
降低化学反应的活化能。
加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道
H2O2分解的活化能/kJ·mol-1
75(无催化剂)
54(胶态铂催化)
29(H2O2酶催化)
H2O2分解活化能
催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
思考：
请给酶下一个较完整的定义。
阅读关于酶本质的探究
巴斯德 和 李比希 观点的比较
1822——1895（法国）
微生物学家
通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌
结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精
1803——1873（德国）
化学家
通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个化学反应
结论: 在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某些物质起了作用
对比
结论：
1.巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。
2.李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。
3.
人物 巴斯德 李比希
合理性 认为发酵与活细胞有关 引起发酵的是细胞中的某些物质
局限性 发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用 这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
毕希纳的实验说明，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。
酵母细胞研磨
加水搅拌
加压过滤
含酵母细胞的提取液
加入葡萄糖
过程：
现象：冒出气泡
4.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？
1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验
1836年法国科学家施旺提取胃液实验
1926年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验
20世纪80年代美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有催化功能
关于酶本质的探究
小结
酶的化学成分
酶的来源
酶的功能
酶是一类生物催化剂
活细胞产生的
具有生物催化作用的
是
有机物。
蛋白质是酶吗？
一类
大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。
二、酶的本质
什么是酶？
1. 同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ）
A、种类有差异，数量相同
B、种类有差异，数量不同
C、种类无差异，数量相同
D、种类无差异，数量不同
B
2.细胞内合成酶的主要的场所是（ ）
A.细胞质 B. 线粒体
C.核糖体 D. 内质网
C
课堂练习:
3.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
课后作业：Ｐ82 练习 拓展题 第一题
常态：常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，此时原子处于稳定状态。
活跃状态就是激发态。
激发态：微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基态跃迁到激发态。
一些化学反应的条件
MnO2
浓H2SO4
CH3CH2OH + CH3COOH
CH3COOCH2CH3 + H2O
2KClO3 2KCl + 3O2
乙醇
醋酸
乙酸乙酯
一般化学反应的条件
Fe
Br2
Br
HBr
水浴
（1）高温（2）高压
（3）强酸（4）强碱（5）催化剂
在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做 。
催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡
催化剂
H2O2 H2O+O2
H2O2 H2O+O2
H2O2 H2O+O2
FeCL3
酶
消耗75KJ活化能
消耗54KJ活化能
消耗29KJ活化能
控制变量
实验过程中可以变化的因素称为变量。
其中人为改变化的变量称做自变量，上述实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属于自变量。
随着自变量的变化而变化的变量称做因变量，上述实验中过氧化氢分解速率就是。
实验过程中可能还会存在一些可变因素因变量，对试验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
对照实验
除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。
对照实验一般要设置对照组和实验组，上述实验中的1号试管就是对照组，2号、3号、4号试管是实验组。
对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量应当始终保持相同——单因子变量原则。