高中生物 第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修1.ppt

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 sod 全名叫超氧化物歧化酶 被广泛用于食品 饮料 牙膏和化妆品中 它能去除人体内的垃圾 超氧化物 使人延缓衰老 保持青春活力 大宝 问题探讨 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 1 斯帕兰札尼设计的实验要解决什么问题 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 视频 本实验能证明 胃具有化学消化的作用 细胞内的环境是很温和的 常温 常压 水溶液环境 ph接近中性 细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温 常压 水溶液环境 ph接近中性的条件下 迅速高效的进行呢 酶 问题质疑 在生物体外 许多化学反应的顺利进行需要一些条件 如高温 高压 强酸 强碱 催化剂等 细胞内是否具备这些条件呢 一 酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢 细胞中每时每刻进行的化学反应的统称 一酶的作用和本质 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验探究 实验目的 比较fe3 过氧化氢酸的催华效率 酶在细胞代谢中的作用 2h2o2 2h2o o2 1 常温下反应2 加热3 fe3 做催化剂4 过氧化氢酶 细胞代谢是生命活动的基础 但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质 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 损害细胞 细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解 过氧化氢酶在肝脏里含量较多 资料 过氧化氢在体外能分解吗 需要什么条件 在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗 实验原理 1 新鲜猪肝或萝卜细胞等活细胞中均含有过氧化氢酶 fe3 是一种无机催化剂 以及加热都可以催化过氧化氢分解成水和氧 分别用一定数量的过氧化氢酶和fe3 催化过氧化氢分解成水和氧 可以比较两者催化效率 2 经计算 用质量分数为3 5 的氯化铁溶液和质量分数为20 的肝脏研磨液做实验 每滴氯化铁溶液中的fe3 数 大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍 实验材料用具 新鲜的质量分数为20 的肝脏研磨液质量分数为3 5 的氯化铁溶液量筒 试管 滴管 试管架 卫生香 火柴 试管夹 大烧杯 三脚架 石棉网 温度计 2h2o22h2o o22h2o22h2o o22h2o22h2o o2 加热 酶 三氯化铁 对照原则 设计对照实验 一般既要设置对照组又要设置实验组 单一变量原则 在对照实验中 除了要观察的变量发生变化外 其他变量都应保持相同 实验设计原则 2ml 2ml 2ml 2ml 3 3 3 3 常温 90 fecl3 肝脏研磨液 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过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快 反应条件 h2o2浓度 剂量 剂量 气泡产生 带火星的木条 对照组 实验组 实验 实验步骤 问题质疑 1 与1号试管相比 为什么2号试管加热后过氧化氢就能分解 加热使反应加快的本质 使过氧化氢分子得到能量 从常态转变为容易分解的活跃状态 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称为活化能 酶降低化学反应活化能的图解 20摄氏度测得过氧化氢分解的活化能 条件 活化能kj mol 没有催化剂催化 用胶态铂催化 过氧化氢酶催化 75 54 29 催化剂催化作用的本质是什么 降低化学反应活化能 反应进程 能量 无酶 反应物 生成物 fe3 和酶对反应的影响曲线图 同无机催化剂相比较 酶降低活化能的作用更显著 因而催化效率更高 2 fecl3中fe3 和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的原因与2号试管的相同吗 fe3 和过氧化氢酶促使过氧化氢分解 但它们并未供给过氧化氢能量 而是降低了过氧化氢分解反应的活化能 加热相当于给汽车加大油门 而加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 把所需的能量降低了 二 酶的本质 资料分析 关于酶本质的探索 二 酶的本质a 酶本质的探索 1 1857年 法国巴斯德通过显微镜观察 提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在结论 没有活细胞的参与 糖类是不可能变成酒精的 2 德国李比希结论 发酵是酵母细胞中的某些物质 但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 3 德国毕希纳过程 结论 将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶 4 美国萨姆纳1926年 从刀豆种子中提出脲酶结晶 脲酶是一种蛋白酶20世纪30年代 相继提出了多种酶的蛋白结晶结论 酶是一类具有催化作用的蛋白质 5 20世纪80年代切赫 奥特曼发现少数rna也具有生物催化作用结论 酶是具有催化作用的有机物 其中绝大多数是蛋白质 少数是rna b 酶的定义 酶 是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物 绝大多数的酶是蛋白质 少数的酶是rna 怎样验证酶的存在 与双缩脲反应 巴斯德之前 p82 发酵是纯化学反应 与生命活动无关 巴斯德 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 脲酶是蛋白质 李比希 切赫 奥特曼 少数rna也具有生物催化功能 即少数酶是rna 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 二 酶的特性 2 酶具有专一性 每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应 1 酶的高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍 酶活性 酶对化学反应的催化效率 凡能影响蛋白质的理化因素都能影响酶的活性 因此温度 酸碱度 重金属离子都能影响酶的活性 高温 强酸 强碱等因素均可引起酶丧失催化能力 三 影响酶活性的因素 四 酶的催化作用需要适宜的条件 1 需要适宜温度 2 需要适宜的ph值 一般来说 动物体内的酶的最适温度多在35 40 而植物体内酶的最适温度多在40 50 一般来说 动物体内的酶的最适ph多在6 5 8之间 而植物与微生物体内的酶 最适ph多在4 5 6 5之间 不变 蓝色 蓝色 酶的催化需要适宜的温度 广东省四会市四会中学方仲扬 探究温度对淀粉酶活性的影响 低 活性 最适温度 空间结构 探究ph对过唾液淀粉酶活性的影响 不变 变蓝 变蓝 酶的催化需要适宜的ph值 广东省四会市四会中学方仲扬 过氧化氢酶 最高 空间结构 活性 酶的专一性 每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应 酶的催化效率是无机催化剂的107 1013倍 总结 酶的高效性 酶的催化作用需要适宜的条件 1 需要适宜ph值 2 需要适宜的温度 酶的特性 酶的概念 活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物 本节课小结 1 酶在细胞代谢中的作用 降低化学反应活化能 是生物催化剂 同无机催化剂相比 催化效率更高 2 酶的本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是rna 3 酶的定义 酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物 酶是活细胞产生的 只能在活细胞中发挥作用吗 1 大多数酶在水解过程中 通常能得到多肽 最后能得到氨基酸 这说明 a 大多数酶石油或细胞产生的b 大多数酶是生物催化剂c 大多数酶的化学本质是蛋白质d 大多数酶的基本组成单位是多肽2 酶的基本组成单位是 a 氨基酸b 核苷酸c 核糖核苷酸d a或c 基础闯关 c d 3 关于酶的叙述中 正确的是 a 酶只有在生物体内才能起催化作用b 酶都有消化作用c 酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物 d 酶都是在核糖体上合成的4 在过氧化氢酶和fe3 的催化效率比较的实验中 把