高中生物降低化学反应活化能的酶课件新人教版必修一.ppt

第五章第1节降低化学反应活化能的酶 一 酶的作用 1 斯帕兰札尼对鹰的消化研究 1783年 意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验 将肉块放入小巧的金属笼内 然后让鹰把小笼子吞下去 过一段时间他把小笼子取出来发现笼内的肉块消失了 讨论一 这个实验要解决什么问题 讨论二 是什么物质使肉块消失了 讨论三 怎样才能证明你的推测 答 鸟类的胃是否只有物理性消化 没有化学性消化 答 是胃内的化学物质将肉块分解了 答 收集胃内的化学物质 看看这些物质在体外是否也能将肉块分解 光合作用 有氧呼吸作用 合成蛋白质 就是活细胞中全部有序的化学变化的总称 细胞代谢 实验原理 过氧化氢酶和fe3 能催化过氧化氢形成水和氧 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 实验器材 3 5 的氯化铁溶液 20 的新鲜肝脏研磨液 3 的过氧化氢溶液 卫生香 目的要求 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢 了解过氧化氢酶的作用和意义 一 酶的作用和本质 酶在细胞代谢中的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解 2h2o2 2h2o o2 催化剂 3 的h2o2 水浴 fecl3 肝脏研磨液 2ml 2ml 2ml 2ml 90 2滴 2滴 现象 试管内液面的上方 点燃的卫生香 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 卫生香 气泡 不明显 少量 步骤 1234 1 与1号试管相比 2号试管产生的气泡多 这一现象说明了什么 2号试管 加热能促进h2o2的分解 提高反应速率 2 3 4号试管未经加热 也有大量气泡产生 这说明了什么 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 3号试管和4号试管相比 4号试管中的反应速率快 这说明了什么 过氧化氢酶比fe3 的催化效率高得多 试一试对现象的分析 结论 1 酶有催化作用2 与无机催化剂相比酶具有高效性 实验的注意事项 1必须用新鲜肝脏做实验材料 2实验使用肝脏的研磨液时 加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积 从而加速过氧化氢的分解 3不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液 4过氧化氢有腐蚀性 使用时不要让其接触皮肤 5观察产生氧气多少的途径 一 观察产生气泡的数目的多少 二 用无火焰的卫生香来鉴定 氧气多会使无火焰的卫生香复燃 说明 1 加热能促进过氧化氢的分解 提高反应速率 2 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 过氧化氢酶比fe3 的催化效率高得多 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 提高化学反应速率的途径 1 用加热或光照给反应体系提供能量 2 使用催化剂 那么 为什么使用催化剂可以提高反应速率呢 1molh2o2由常态变为活跃的状态时需要吸收75kj的热量 这75kj就是每molh2o2的活化能 但加入过氧化氢酶时 h2o2只要吸收29kj的热量就可以转变为活跃的状态 少了的46kj的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢 如果不是由过氧化氢提供的 那么如何解释为何少了46kj的热量呢 思考 2 作用机理 催化剂可以降低化学反应的活化能 从而使活化分子数增多 反应速度加快 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 正是酶的催化作用 细胞代谢才能在温和的条件下快速进行 1 催化剂 无机催化剂 酶 没有供给能量 而是降低反应的活化能 促进反应进行 缩短完成时间 本身不被消耗 反应结果与没有催化剂一致 2 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 控制变量 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 如 2号90度水浴加热3号加两滴氯化铁4号加肝脏研磨液 因变量 随着自变量的变化而变化的量如 实验中的过氧化氢的分解率 用产生氧的气泡多少来表示 无关变量 除了自变量外 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 如 加入过氧化氢量实验室的温度氯化铁和肝脏的研磨液的新鲜程度 对照实验 除了一个因素以外 其余因素都保持不变的实验 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号试管就是实验组 在对照实验中 除了要观察的变量外 其他变量 无关变量 都应当始终保持不变 一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍 但生物活性洗衣粉则可以 生物活性洗衣粉包装盒上印有以下资料 成分 蛋白酶0 2 清洁剂15 用法 洗涤前先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内一段时间 使用温水效果最佳 切勿用60度以上的热水 注意 切勿用于丝质及羊毛衣料 用后须彻底清洗双手 试一试 材料 有奶渍的布料 加酶洗衣粉 普通洗衣粉 脸盆 水 量勺 实验目的 验证加酶洗衣粉的去污效果显著 请同学们根据实验目的及所给的实验材料设计实验步骤 实验设计中要注意的几个问题 1 实验采取的方法 2 控制变量 对照实验 单一变量原则 实验变量 自变量 酶反应变量 因变量 奶渍的去除效果无关变量 水 布料等 一实验设计 参考 1 取两块质地 奶渍含量相同的布料 进行编号 1号 2号 2 取两只脸盆进行编号 1号 2号 放入等量的水 在1号脸盆里放入2勺加酶洗衣粉 在2号脸盆里放入2勺普通洗衣粉 进行充分的搅拌 溶解 3 将1号布料放入1号脸盆 2号布料放入2号脸盆 观察奶渍去除情况 1 酶具有极强的催化功能 其原因是 a 增加了反应物之间的接触面b 降低了底物分子的活化能c 提高了反应物分子的活化能d 降低了底物分子的自由能 练习 b 下列关于h2o2叙述中正确的是 a在无机催化剂时 不会分解bh2o2和h2o一样无色无味 对皮肤无害cfe3 和过氧化氢都能加速过氧化氢的分解反应d在有催化剂存在时 h2o2分解反应的平衡点会向分解一侧移动 c 2 酶的本质 阅读教材p81页 关于酶本质的探索 酶的本质 巴斯德在显微镜下观察到酵母细胞 他的观点哪些是正确的 哪些是错误的 李毕希的观点呢 毕希纳实验示意图 从中可得出什么结论 为什么当时只能推测酶是蛋白质 而不能证明酶是蛋白质 酶的本质 巴斯德之前 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 切赫和奥特曼 巴斯德之前 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 切赫和奥特曼 发酵是纯化学反应 与生命活动无关 发酵与活细胞有关 发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用 引起发酵的是细胞中的某些物质