降低化学反应活化能的酶整节课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/9/14,#,什么是能量？,很抽象，看不见，摸不着，它要以物质作为载体，能量变化伴随着物质变化。,细胞中每时每刻都在进行着的,化学反应。,细胞代谢,CO,2,+H,2,O,有机物,+O,2,光能,叶绿体,:,氨基酸,多肽,(,蛋白质）,脱水缩合,核糖体：,线粒体,:,有机物,+O,2,CO,2,+H,2,O+,能量,酶,酶,酶,细胞内的化学反应的环境条件：,条件温和,:,常温常压，酸碱度适中，有适合的生物催化剂,酶,（储存能量）,（储存能量）,（释放能量）,第,1,节 降低化学反应活化能的酶,酶的作用和本质,第,5,章 细胞的能量供应和利用,2 酶的特性,（一）酶的发现和本质,1,、这个实验要解决什么问题？为何要将肉放在金属笼子里？,2,、是什么物质使肉块消失了？,3,、怎样才能证明你的推测？,问题探讨,鸟类的胃中是否只有物理消化，无化学消化。,胃内的化学物质,收集胃内的化学物质，体外是否能将肉分解。,胃内起消化作用的物质主要是什么？,对于细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应，,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。,细胞内的化学反应大都需要在一种特殊的催化剂,酶,的催化下才能顺利地进行，因此，,细胞代谢实质上是细胞内高度有序的酶促反应的总称。,那么，细胞代谢中起关键作用的酶是怎样的物质呢？,一、酶的作用和本质,过氧化氢可以分解产生水和氧气,以过氧化氢为例探讨酶在细胞代谢中的作用,过氧化氢在不同条件下的分解实验,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，,FeCl,3,是一种无机催化剂，他们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,FeCl,3,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,FeCl,3,数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的,25,万倍。,酶在细胞代谢中的作用,:,阅读教材,78,页,回答相关问题,(1),实验中比较过氧化氢在不同条件下的分解,这里的”不同条件”指哪些,?,(2),为什么要设计四组实验,1,号组有什么作用,?,(3),实验变量,(,自变量,).,反应变量,(,因变量,).,无关变量各是什么,?,比较过氧化氢在不同条件下的分解,试管编号,1,2,3,4,每支试管加 过氧化氢溶液,90,水浴,滴入,2,滴,FeCl,3,溶液,滴入,2,滴肝脏研磨液,不处理,结果,第二步,第一步,2ml,实验步骤,实验,试管编号,1,2,3,4,第一步,第二步,2-3min,后，将点燃的卫生香分别放入试管上方，观察卫生香燃烧情况。,每支试管加,2ml,过氧化氢溶液,90,水浴,滴入,2,滴,FeCl,3,溶液,滴入,2,滴肝脏研磨液,空白,1min,分钟后，将点燃的卫生香放在液面的上方,检验方法,结果预测,步骤,试管编号,说明,1,2,3,4,一,二,观察,结论,2ml,2ml,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl,3,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,自变量,因变量,无关变量,变量,H,2,O,2,浓度,剂量,剂量,气泡产生,带火星的卫生香,对照实验,对照组,实验组,实验步骤：,2,号试管为什么能产生气泡？,加热提供了使,H,2,O,2,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,，使,H,2,O,2,分解为水和,O,2,。,活化能：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。,3,号和,4,号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？,结论：,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！,两支试管的唯一区别是催化剂不同，如果两,试管的温度也不同，对实验结果有影响吗？,讨论,:,1.,与,1,号试管相比,2,号出现不同的现象,?,这一现象说明什么,?,2.,在细胞内能通过加热提高反应速率吗,?,3.3,号和,4,号未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么,?,4.3,号与,4,号相比,4,号试管中的反应速率快,?,这说明什么,?,为什么说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关重要,?,1,、,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，提高反应速度。,2,、不能,3,、说明三氯化铁中的铁离子和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速度,4,、,4,号度管的反应速度比,3,号试管快得多。说明过氧化氢酶比铁离子的催化速度高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应都要在常温常压下高效率地进行，只有酶能满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要,。,实验过程的理论分析：,控制变量,名称,内容及举例,作 用,自,变,量,实验过程中可以变化的因素称为变量,。其中,人为改变的变量称为自变量,。上述实验中的氯化铁溶液和肝脏研磨液，都属自变量。,针对实验目的确立的可行性措施，通过自变量直接达到预期效果。,因,变,量,随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。,上述实验中酶活性（以过氧化氢分解速率来表示）就是因变量。,是实际发生的实验现象，能直观呈现出实验结果。,无关,变量,除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。,对预期结果产生干扰即产生误差，并有对误差产生校正的效果。,实验过程的理论分析：,对照实验,名称,内容及举例,作 用,对,照,实,验,除一个因素外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。上述实验中只有催化剂是改变的，其余因素（如反应物的性质和浓度）都没有改变。,在实验室条件下，把自然发生的变化，科学直观地和理想化地进行再现。,对照组和,实验组,对照实验一般要设对照组和实验组，上述实验中的确,1,号试管就是对照组，,2,号、,3,号和,4,号试管是实验组。在对照实验中，除了观察的变量外，其它变量都应始终保持相同。,对照组：能排除无关变量产生的误差，使实验结果更具有真实性。,实验组：得出实验实际结果。,酶降低化学反应活化能,酶降低化学反应活化能,活化能：,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,。如加热促使过氧化氢分解，是因为促使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，铁离子和过氧化氢酶能促使过氧化氢分解，但它们并没有供给过氧化氢能量，而是降低过氧化氢分解反应的活化能。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。,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,?,李比希的观点呢,?,巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵是细胞中的某些物质是合理的，但是认为这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。巴是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用 ；李是化学家，倾向于从化学角度考虑问题。,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,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。,酶的本质,请思考,:,1,.,萨姆纳历时,9,年才证明脲酶是蛋白质,并因此获得诺贝尔奖,.,你认为他成功的主要原因是什么,?,（正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。）,2.,请给酶下一个较完整的定义,.,酶是由活细胞产生具有催化作,用的有机物,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,李比希,毕希纳,萨姆纳,VS,其他科学家,切赫和奥特曼,发酵与死细胞中的物质有关,发酵与活细胞有关,死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵,脲酶是蛋白质,胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质,少数酶是,RNA,五、酶及其本质的发现过程,小结：关 于 酶 本 质 的 探 索,巴斯德以前：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的 物质在起作用。,李比希：,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起作用。,比希纳：,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞裂解后继续起催化作用。就像在活酵母细胞中一样。,萨姆纳：,提取脲酶并确定其为蛋白质。,奥特曼：,少数,RNA,也是酶。,目前已有发现,DNA,具有催化活性的报道。,结 论：,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,酶,来源,功能,化学本质,活细胞产生的,催化剂,多数是蛋白质类化合物，少数是,RNA,。,二、酶 的 特 性,1,、高效性,质量分数为,20%,的新鲜肝脏研磨液,1,滴,质量分数为,3.5%,的,FeCl,3,溶液,1,滴,生物催化剂：过氧化氢酶所含酶的相对数量：,1,无机催化剂：,Fe,3+,Fe,3+,相对数量：,25,万,一般地说，酶的催化效率是无机催化剂的,10,7,-10,13,倍。酶的高效性是细胞代谢顺利进行的保证。,每一种酶只能催化一种或一类化学反应,2,、专一性,38,写在最后,成功的基础在于好的学习习惯,The foundation of success lies in good habits,谢谢,大家,荣幸,这,一路，与你同行,ItS An Honor To Walk With You All The Way,讲师,：,XXXXXX,XX,年,XX,月,XX,日,