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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,*,第五章 细胞的能量供应和利用,细胞中每时每刻都进行着许多,_,,统称为,细胞代谢,。,化学反应,细胞代谢是细胞生命活动的基础,第五章 细胞的能量化学反应细胞代谢是细胞生命活动的基础,第,1,节,降低化学反应活化能的酶,第1节,斯帕兰札尼的实验,问题探讨,1,酶的本质,1773,年,意大利科学家斯帕兰扎尼设计了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让老鹰把小笼子吞下去,这样,肉块就可以不受胃的物理性消化的影响,而胃液却可以流入内。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。,胃液中有消化肉的物质。,斯帕兰札尼的实验问题探讨1 酶的本质1773年,意大利科学,巴斯德,微生物学家,:,李比希,化学家,:,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,但是这些物质只,有在酵母细胞死亡并裂解,后才能发挥作用。,存在争论,巴斯德微生物学家:李比希化学家:发酵与活细胞有关,发,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。,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,刀豆种子,萨姆纳:,尿素 氨 二氧化碳,脲酶,从刀豆种子中提取出脲酶证明,酶是一种蛋白质。,刀豆种子萨姆纳:尿素 氨 二氧化碳脲酶从刀豆,共获,1989,年诺贝尔化学奖,切赫,奥特曼,切赫和奥特曼,少数,RNA,也有催化作用,共获1989年诺贝尔化学奖 切赫奥特曼切赫和奥特曼少数RNA,归纳酶的本质及生理功能,化学本质,绝大多数是,_,少数是,_,合成原料,合成场所,来源,生理功能,蛋白质,RNA,氨基酸,核糖核苷酸,核糖体,核仁,生物,催化作用,活细胞,酶是,活细胞,产生的一类具有,催化作用,的,有机物,,其中绝大多数是蛋白质,少数是,RNA,。,归纳酶的本质及生理功能合成原料合成场所来源生理功能蛋白质RN,问题探讨,2,酶在细胞代谢中的作用,实验目的:,通过比较,H,2,O,2,在,不同条件下,分解的快慢,了解过氧化氢酶的作用和意义,实验:比较过氧化氢在,不同条件下,的分解。,实验原理:,H,2,O,2,在高温,或,Fe,3+,或,过氧化氢酶,的作用下可分解成水和氧,问题探讨2 酶在细胞代谢中的作用 实验目的:通过比较H2O,实验设计及现象分析:,试,管,号,3%,过氧化氢溶液,控制变量,点燃的,卫生香,检测,结果分析,实验处理,H,2,O,2,分解速度(气泡多少),1,2ml,2,2ml,3,2ml,4,2ml,不作处理,90,水浴加热,加,2,滴,FeCl,3,加,2,滴肝脏研磨液,气泡少,基本无气泡,较多气泡,大量气泡,燃烧不猛烈,燃烧猛烈,加热促使过氧化氢分解,Fe,3+,和过氧化氢酶促使过氧化氢分解,但是过氧化氢酶的效率要比,Fe,3+,高,过氧化氢几乎不分解,实验设计及现象分析:试3%控制变量点燃的实验处理H2O2分解,酶的催化作用与无机催化作用的比较,质量分数为,20%,的新鲜肝脏研磨液,1,滴,质量分数为,3.5%,的氯化铁溶液,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+,的相对数量:,25,万,为什么酶的催化效率比无机催化剂更高?,催化剂的作用原理是什么?,酶的催化作用与无机催化作用的比较,酶的,作用原理:,化学反应的活化能?,同无机催化剂相比,酶的作用特性是:,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,。,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。,1mol H,2,O,2,由,常态变为活跃的状态,时需要吸收,75 KJ,的热量。这,75 KJ,就是每,mol H,2,O,2,的,活化能,。,但加入过氧化氢酶时,,H,2,O,2,只要吸收,29 KJ,的热量就可以转变为活跃的状态。,(酶降低化学反应活化能的图解),酶的作用原理:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需,酶使活化能降低,能量,反应过程,没有酶催化,有酶的催化,酶使活化能降低能量反应过程没有酶催化有酶的催化,1.,为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?,2.,通过实验,你能得出什么结论?,细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,,这些反应如果在体外进行,则大都需要强烈的物理或化学条件和长时间的作用才能发生,,但是这些化学反应是在机体内极温和的条件下,如常温常压接近中性的水溶液下高效率地进行,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。,酶具有催化作用。,同无机催化剂一样都可催化化学反应速率。,酶具有高效性。,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高。,1.为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要?细胞内每,问题探讨,3,实验过程的变量及对照实验,1.,阅读课本,P79,页,联系上述实验掌握以下概念:,变量:,自变量:,_,因变量:,_,无关变量:,_,对照实验:,_,实验过程中可以变化的因素称为,变量,。,人为改变的变量,随着自变量的变化而变化的变量,除了一个因素外,其余因素都保持不变的实验,生物实验设计的基本原则:,科学性原则;单一变量原则;对照性原则;重复性原则,问题探讨3 实验过程的变量及对照实验1.阅读课本P79页,联,分析实验思考回答:,1.,上述实验分成了,1,、,2,、,3,、,4,号四支试管,哪些是,四支试管共同的条件?两两比较不同的条件有几个?,2.,那个是自变量?那个是因变量,?,那个是无关变量?,3.1,号试管没有加任何试剂,它起的作用是什么?,分析实验思考回答:,迁移训练,1,:,酶具有极强催化功能的原因是(),A,、增强了反应物之间的接触面,B,、降低了反应物分子的活化能,C,、提高了反应物分子的活化能,D,、酶提供使反应开始所必须的活化能,迁移训练,2,:,活细胞中合成酶的主要场所是(),A,、细胞核,B,、线粒体 磷脂,C,、核糖体,D,、高尔基体,迁移训练,3,:,向过氧化氢溶液中投入下列哪种猪肝能产生大量气泡?(),A,、冰冻猪肝,B,、煮熟猪肝,C,、新鲜猪肝,D,、变质猪肝,C,C,B,迁移训练1:酶具有极强催化功能的原因是()C C B,迁移训练,4,:,比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,对,1,4,号试管进行了,如下处理,据表回答,:,(1)1,号、,2,号试管相比,,是实验组,自变量是,,因变量,是,。,(2)1,号、,3,号相比,,是实验组;,3,号、,4,号相比,实验组,是,。,(3)3,号和,4,号未经加热,也有大量的气泡产生,这说明,(4),本实验对肝脏进行研磨的目的是什么,?,条件,试管,1,2,3,4,3%H,2,O,2,溶液,2mL,2mL,2mL,2mL,温度,/,室温,90,室温,室温,5%F,e,Cl,3,溶液,/,/,2,滴,/,肝脏研磨液,/,/,/,2,滴,2,号,温度,产生气泡的多少,3,号,3,号和,4,号,FeCl3,溶液和过氧化氢酶都能降低反应的活化能,使反应在常温下快速进行,使肝细胞中的过氧化氢酶得以充分释放,加大与过氧化氢的接触,迁移训练4:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,对14,问题探究,4,酶的特性,想一想:与无机催化剂相比,,酶具有什么特性?,问题探究4 酶的特性想一想:与无机催化剂相,实验原理:新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,,Fe,3+,是一种无机催化剂,都可以催化过氧化氢分解成水和氧。,结论:,酶具有高效性,酶的催化效率是无机催化剂的,10,7,10,13,倍,3,4,4,3,少量肝脏,研磨液,实验原理:新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶,Fe3+是一种无机催,实验原理:,淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖(麦芽糖、葡萄糖、果糖)。还原糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的氧化亚铜沉淀。,优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),实验原理:优秀课件PPT公开课优质课PPT课件人教版高中生物,方法步骤:,加入物质(毫升),试管,1,试管,2,3%,的淀粉溶液,2ML,3%,的蔗糖溶液,2ML,稀释的唾液,2ML,2ML,恒温一段时间,37,37,斐林试剂,2ML,2ML,沸水浴(分钟),2min,2min,观察现象,结论:,酶具有专一性。,不变红,变红,优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),方法步骤:加入物质(毫升)试管1试管23%的淀粉溶,优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件PPT公开课优质课PPT课件人教版高中生物必修一-第,练习,1.,同一个体内的各类活细胞所含酶的,(),A.,种类有差异、数量相同,B,种类有差异、数量不同,C,种类无差异、数量相同,D,种类无差异、数量不同,B,2,能够催化水解脂肪酶的物质是(),A.,脂肪酶,B.,肽酶,C.,蛋白酶,D.,淀粉酶,优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),练习1.同一个体内的各类活细胞所含酶的()B,在一个合成连锁反应中:如果,E4,号酶失效。在这种情况下,要使细菌能够正常生长,我们至少要向培养基中加入的物质是,X B A C X,和,C D Y,D,由题可知,生物体内化学反应的有序进行,是由酶的,_,决定的?,专一性,优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),在一个合成连锁反应中:如果E4号酶失效。在这种情况下,要使细,小结与继续研究:,酶具有高效性和专一性;那么它的这两个特性,的发挥是不是在任何条件下都可以呢?,思考:感冒发烧的你为什么不想,吃饭呢?,我们的假设:温度可以影响酶的活性,优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),优秀课件,PPT,公开课优质课,PPT,课件人教版高中生物必修一,-,第五章,-,第一节,-,降低化学反应活化能的酶课件,(,共,45,张,PPT),小结与继续研究:酶具有高效性和专一性;那么它的这两个特性思考,你又该动脑筋了,想想怎么用实验去探究,温度是如何影响酶的活性的?怎么样才能,使你的假设变为事实?,问题聚焦,1,、选择淀粉酶还是,H,2,O,2,酶作为实验材料?,三组,高温,低温和常温!,2,、我至少要设计几组实验?选择几个温度?,淀粉酶,,H,2,O,2,受温度影响也会分解,3,、观察指标怎么确定,选择什么样的鉴定试剂?,碘
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