(共18张PPT)
5.1降低化学反应活化能的酶
(一)酶的作用和本质
回顾旧知,导入新课
通过被动、主动运输、胞吞进入细胞的物质在细胞内进行各种化学反应。
细胞代谢
(1)场所:
(2)分类:
(4)特点:
(3)意义:
细胞中
分解代谢、合成代谢
细胞生命活动的基础
①作用条件温和
②伴随能量转化
③需要酶的参与
Part 1 酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢
一、酶在细胞代谢中的作用
细胞生命活动的基础
也产生对细胞有害的物(如:过氧化氢)
体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄、毛发(包括头发)变白,会加速人体衰老
反应不温和
反应温和
以上三种条件使过氧化氢分解的效果是否一样,哪种更具优势?
一、酶在细胞代谢中的作用
实验:比较H2O2在不同条件下的分解
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢,
了解酶的作用和意义。
1、实验目的
2、实验原理
2 H2O2 2 H2O + O2↑
不同反应条件
3、实验材料
新配制的体积分数为3.5%的过氧化氢溶液等
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液
不新鲜则过氧化氢酶活性低
过氧化氢常温会分解
增大反应接触面
一、酶在细胞代谢中的作用
4、方法步骤
要比较不同条件下过氧化氢分解的快慢,如何设置对照实验?
自变量:
因变量:
无关变量:
除自变量外,实验中可对实验结果造成影响的其它变量
随着自变量的变化而变化的变量
人为改变的变量
不同的反应条件(温度、催化剂)
H2O2分解速率(可用O2产生量表示)
反应物浓度、反应时间等
对照实验遵循原则:
对照原则(空白对照、自身前后对照、相互对照)
等量原则(无关变量要相同且适宜)
单一变量原则
一、酶在细胞代谢中的作用
4、方法步骤
2号
1号
3号
4号
处理:
不作处理
现象:
90℃加热
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
无明显气泡
少量
较多
大量
卫生香复燃
卫生香燃烧猛烈
结论:
1与2.3.4对比:
加热、Fe3+、过氧化氢酶都能加速过氧化氢分解
各管都加入
体积分数3%的过氧化氢溶液2ml
3与4对比:
过氧化氢酶的催化效率远高于无机催化剂(Fe3+)
一、酶在细胞代谢中的作用
活化能:
分子从_____转变为______________的活跃状态所需要的能量。
常态
易发生化学反应
加热
Fe3+
H2O2酶
为过氧化氢分子提供能量
降低化学反应的活化能
显著降低化学反应的活化能
一个化学反应体系中,活化分子数越多,反应的速率越快。
三种条件使过氧化氢加速分解的原理不同
一、酶在细胞代谢中的作用
想一想:如何表示?
无催化剂曲线:______
酶促反应曲线:______
无酶促反应所需活化能:______
酶促反应所需活化能:______
酶降低的活化能: ______
曲线B
曲线A
E2
E3—E2
E3
一、酶在细胞代谢中的作用
酶能增加产物的生成量吗?
酶只缩短反应的时间,
不改变生成物的量。
Part 2 酶的本质
二、关于酶本质的探索
我国早在4000多年前的夏禹时代,就掌握了酿酒技术。1716年《康熙字典》收录了酶字,并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。
二、关于酶本质的探索
巴斯德之前
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
巴斯德(微生物学家)
李比希(化学家)
发酵是整个活细胞而非细胞中某些物质起作用
毕希纳
萨姆纳
切赫、奥尔特曼
引起发酵的是细胞中的某些物质,在酵母细胞死亡裂解后才发挥作用
酵母细胞中某些物质能在细胞破碎后继续起催化作用,像在活酵母细胞中一样
脲酶是蛋白质
少数RNA也具有生物催化功能
二、关于酶本质的探索
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________
元素组成
合成原料
合成场所
来源
作用场所
RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核
细胞内、外均可
C、H、O、N、(S)
C、H、O、N、P
活细胞
酶
是 产生的具有 作用的有机物,
其中绝大多数酶是 ,少数是 。
活细胞
蛋白质
RNA
催化
课堂习题
1.下列有关酶的叙述正确的是( )
①酶只能是具有分泌功能的细胞产生的
②有的从食物中获得,有的是体内转化而来
③酶是由活细胞产生的 ④绝大多数酶的化学本质是蛋白质
⑤有的酶是蛋白质,有的是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能
⑦酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
⑧酶只是起催化作用 ⑨酶只在细胞内发挥作用
A.①②⑤ B.③⑦⑨ C.③④⑧ D.④⑤⑥
C
课堂习题
2.①表示有酶催化的反应曲线,②表示没有酶催化的反应曲线,
E 表示酶降低的活化能,正确的图解是( )
C
课堂习题
3. 酶具有很高的催化效率,其原因是 ( )
A. 酶能降低化学反应对温度等条件的要求
B. 酶能使反应物变成更加细小的微粒,增加接触面积
C. 酶降低了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
D. 酶提供了化学反应开始时所需的活化能
C
课堂习题
4. 下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。有关分析合理的是( )
A. 本实验的因变量是不同的催化剂
B. 1 号与 3 号、1 号与 4 号可分别构成对照实验
C. 本实验的无关变量有温度和酶的用量等
D. 分析 1 号、2 号试管的实验结果可知,加热能降低反应的活化能
B