5.1降低化学反应活化能的酶(共16张PPT1个视频)

(共16张PPT)
问题导入
意大利科学家斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用……
1773年
巧妙之处？
1、为什么将肉块放入金属笼内？
2、是什么物质使肉块消失了？
是胃内的化学物质将肉块分解了。
问题导入
便于取出肉块，排除了物理性消化，观察有无化学性消化
3、怎么才能证明你的推测？
收集胃内化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了
从盐酸到胃蛋白酶（1835年德国科学家施旺发现）
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
新叶伸向和煦的阳光，
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量，
能量在细胞里流转激荡！
一 酶的作用和本质
请思考：
在细胞较为温和的环境中，各种生化反应如何高效有序的进行呢？
酶
探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解
任务1：探究酶的作用
1.概念：
细胞中每时每刻都在进行的化学反应的统称。
2.意义：
是细胞生命活动的基础
3.主要场所：
细胞质基质
（一）细胞代谢
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？
（4）观察产生氧气多少的途径？
新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，不新鲜的肝脏研磨液中该酶的活性较低。
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，可充分与过氧化氢接触，发挥作用。
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
（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
任务2：学习控制变量（78页）
试管编号 说明
1 2 3 4 一 H2O2 浓度
剂量 二
剂量 结果 气泡产生
卫生香燃烧 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
新鲜肝脏研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
对照组
实验组
等量性原则
等量性原则
单一变量原则
步骤
对照实验
结论
除了一个因素(自变量)以外，其余因素都保持不变的实验
变量
实验过程中可以变化的因素
自变量
其中人为改变的变量
因变量
随着自变量的变化而变化的量
无关变量
实验过程中存在的其他可能对实验结果造成影响的变量
1—2对照 对照组： 实验组：
自变量：
因变量：
结论：
1—3对照 对照组： 实验组：
自变量：
因变量：
结论：
1—4对照 对照组： 实验组：
自变量：
因变量：
结论：
3—4对照 实验组： 实验组：
自变量：
因变量：
结论：
1
2
是否加热
H2O2分解速率
加热能促进H2O2分解
是否加入FeCl3溶液
H2O2分解速率
无机催化剂Fe3+能促进H2O2分解
1
3
1
4
是否加入过氧化氢酶
H2O2分解速率
过氧化氢酶能促进H2O2分解
相互对照
FeCl3溶液和肝脏研磨液（催化剂的种类）
H2O2分解速率
与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率高得多，酶具有高效性
2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？
一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同
1、为什么要设置对照组？
设置对照组的目的在消除无关变量对实验结果的影响，增强实验结果的可信度
2、对照实验常见的类型？
（1）空白对照
（2）自身对照：
（3）相互对照：
（4）条件对照：
空白对照：幼小蝌蚪不做处理
实验组：幼小蝌蚪饲喂甲状腺激素
条件对照组：幼小蝌蚪饲喂甲状腺激素抑制剂
任务3：学习设计对照实验
观察植物细胞质壁分离及复原实验
2/3/4组之间互为相互对照
在实验组的基础上施加一定条件的组，目的是与实验组形成对照。
如何进行对照实验设计
实验步骤设计
1.取材分组编号：选取生长状况相同且良好的植株/动物若干，随机平均分为N组，编号为ABC...(甲乙丙组)
2.施加自变量处理：实验组施加自变量处理（单一变量原则），对照组不做处理或加入与自变量等量（等量性原则）的物质（常见如等量蒸馏水、生理盐水等，视情况而定）
3.在相同且适宜的条件下培养一段时间（排除无关变量影响）
5.得出结论：说明自变量对因变量的影响
注：（1）若为探究性实验，结果未知，则表述应为：
若......，则......;若......，则......。
（2）若为验证性实验，结果已知，则表述应为肯定句式。
4.阐明结果（实验现象）：说明因变量的变化
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。
H2O2 (常态)
能量
活化能
H2O2(活跃状态)
1.活化能的概念
二、酶的作用机理
酶加快化学反应速率的原理是什么呢？
酶与无机催化剂的共同点
（1）降低反应的活化能，本身不被消耗
（2）只改变化学反应速率，不为化学反应提供物质和能量，反应前后性质不变
（3）只能催化已有的反应
（4）缩短达到平衡的时间，但不改变化学反应的方向和平衡点
加热：不能降低活化能，但会提供能量，使活化分子增多，容易发生化学反应。
反应速率：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
三、酶的本质
语音转文字：我觉得，发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用。没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。
巴弟弟，恕我不敢苟同，窃以为，引起发酵的是酵母细胞中的物质，这些物质在酵母细胞死亡并裂解后，才能发挥作用。
各位哥哥说的都有道理，且莫争吵，伤了和气，我做了相关实验，
发现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。但由于纯化技术还不到位，我始终无法知道酶的化学本质是什么，恼火啊！！
切赫
奥尔特曼
莫恼，我已从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质。
群公告：群友们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。
emmm，那个，好像也不是所有酶的化学本质都是蛋白质，我们也发现少数RNA具有催化作用，我们称其为核酶。
酶的本质深入研究交流群（非大佬勿入）
暗中观察的我
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）
发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质，但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
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
萨姆纳
提取脲酶，并证明其是蛋白质
李比希（化学家）
切赫、奥尔特曼
少数RNA也具有生物催化功能
三、酶的本质
请根据你暗中观察的结果，结合教材80页拓展应用第2题，完成酶的本质的探索历程，并解决思考讨论后的思考题。
　 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数的酶是蛋白质,少数的是RNA。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
酶概念的三要素：
(1)酶的来源：活细胞产生的．
(2)酶的生理功能：催化作用
(3)酶的化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA ． 　　　　
2、酶的概念
酶的本质
化学本质
基本单位
组成元素
合成场所
来源 生理功能 作用原理 作用场所 绝大多数酶是蛋白质
C、H、O、N（S）
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核
活细胞（哺乳动物成熟的红细胞不能合成）
催化作用
细胞内、细胞外、生物体外
降低化学反应的活化能
少数酶是RNA
C、H、O、N、P
小结
细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应
酶
细胞
代谢
离不开
作用机理
显著降低化学反应活化能
温和条件下完成
（催化作用）
酶在细胞代谢中的作用