生物人教版（2019）必修1 5.1.1降低化学反应活化能的酶课件（共19张ppt）

(共19张PPT)
第1节
降低化学反应活化能的酶
——酶的作用和本质
第五章 细胞的能量供应和利用
【斯帕兰札尼的实验】
◎实验过程
◎实验结果
◎实验分析
金属笼---排除物理性消化
肉块消失---存在化学性消化
◎实验结论：鹰胃内存在某些化学物质使肉块消失了！
消化酶
一.酶在细胞代谢中的作用
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
【细胞呼吸】 有机物＋氧气 二氧化碳＋水＋能量
酶
线粒体
酶在细胞代谢中的作用？
2H2O2
2H2O+O2
酶在细胞代谢中的作用
加热、催化剂
细胞代谢中的 又是什么呢？
催化剂
酶
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
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 H2O2 2 H2O + O2
加热或Fe3+或过氧化氢酶
实验原理：
新配制的体积分数为3%的H2O2溶液（反应物或底物）
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---Fe离子相对数量25万
卫生香等
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。
实验材料：
H2O2酶相对数量1
步骤试管编号说明1234一H2O2浓度剂量二结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴不明显少量较多大量//燃烧较强燃烧剧烈反应条件比较过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，肝脏研磨液中最快控制变量法和对照实验
因自变量改变而变化的量
变量：
自变量：
因变量：
除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验造成影响，这些变量称为无关变量。
实验过程中的变化因素
人为控制的对实验对象进行处理的因素
无关变量：
二、科学方法
由对照组（不用变量处理的组）和实验组（用变量处理的组）组成除自变量因素以外，其余因素（无关变量）都保持不变的实验。
对照实验：
步骤试管编号说明1234一H2O2浓度剂量二结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴不明显少量较多大量//燃烧较强燃烧剧烈过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，肝脏研磨液中最快反应条件自变量因变量无关变量y=f（x）变量对照组实验组对照实验比较过氧化氢在不同条件下的分解【讨论】
（1）2号管现象与1号管不同，说明了什么？
（2）3号和4号管并未加热，也有大量气泡产生，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
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。
（3）4号比3号气泡更多，说明什么？体现了酶的什么特点？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。体现了酶的高效性。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
不能；由于酶具有高效性，若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验准确性
注意的问题
（1）一定要选用新鲜的肝脏，为什么？
（2）将肝脏制成研磨液有什么意义？
（3）滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，可否共用一个吸管？为什么？
新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，在微生物的作用下，过氧化氢酶可能被分解。
肝脏一定要充分研磨，以保证肝细胞破裂，使肝细胞内的过氧化氢酶释放出来，增加酶与底物的接触面积,否则可能影响实验效果。
3.观察产生氧气多少的途径：
1.催化剂能催化化学反应的进行，但本身不被消耗，不为反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。
（1）观察产生气泡的数目的多少。
（2）用带火星的卫生香来鉴定，氧气多会使带火星的卫生香复燃。
酶在细胞代谢中的作用
2.酶只是提高了化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡位置。
活化能
酶并未供给过氧化氢能量，只是降低了过氧化氢分解反应的活化能
为什么在酶的催化作用下,过氧化氢的分解速度加快了呢？
分子从常态到容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
加热能促进过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
酶在细胞代谢中的作用
酶的作用机理：
降低化学反应的活化能
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。
条件 加快反应的本质
加热
用氯化铁催化
用过氧化氢酶催化
为化学反应提供能量
降低化学反应的活化能
显著降低化学反应的活化能
思考总结：
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与整个细
胞的活动有关
发酵与细胞中
某些物质有关
酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用
酶是蛋白质
巴斯德之前
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
关于酶本质的探索
切赫、奥尔特曼
少数RNA也具有生物催化功能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
二、酶的本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
来源
功能
化学本质
活细胞产生的
催化剂
酶
①有些酶在细胞内发挥作用，有些酶在细胞外发挥作用(如：消化酶)。
酶也可以在体外发挥作用(如：加酶洗衣粉中的酶)
②酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸。
③降低化学反应活化能。与无机催化剂相比，酶的催化效果更好。
【例1】甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活
性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的
是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
B
【解题关键】解答本题的关键是通过图中蛋白酶对两种酶的作用结果来判断两种酶的化学本质，然后逐项分析。
【解析】酶的作用具有专一性，用蛋白酶处理后，蛋白质类酶的活性会因为其分子结构改变而逐渐降低，非蛋白质类酶的活性不会受影响。酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此乙酶的化学本质是蛋白质，甲酶的化学本质是RNA。