人教版必修1-第5章第1节-降低化学反应活化能的酶-(共33张).ppt

,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,*,第五章 细胞的能量供应与利用,第,1,节 降低化学反应活化能的酶,1,、酶的作用和本质,【,学习目标,】,1,酶在细胞代谢中的作用。,2,理解,“,比较过氧化氢在不同条件下的分解,”,实验，了解过氧化氢酶的作用和意义。,【,学习重点,】,酶的作用、本质,【,学习难点,】,（,1,）酶降低化学反应活化能的原理,（,2,）控制变量的科学方法,【,自主学习,】,1.,细胞中每时每刻都进行着许多,，统称为细胞代谢。,2.,实验过程中可以变化的因素称为,。其中人为改变的变量称为,，随着自变量的变化而变化的变量称做,，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,。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做,，它一般设置,组和,组。,化学反应,变量,自变量,因变量,无关变量,对照实验,对照,实验,关于变量的思考题,探究温度对小麦种子萌发率影响的实验,1,、自变量是什么？,2,、因变量是什么？,3,、无关变量有哪些？,温度,小麦种子的萌发率,水分、光照、种子等,试管号,3,控制变量,点燃的卫生香检测,结果分析,实验处理,气泡多少,1,2,无助燃性,2,2,90,水浴加热,很少,有助燃性,3,2,滴加,3.5,FeCl,3,2,滴,较多,助燃性较强,4,2,滴加,20,肝脏研磨液,2,滴,很多,助燃性更强,3.,比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析：,实验设计及现象分析,（,2,）实验结论：,。,常温下过氧化氢的分解速率十分缓慢,加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率,FeCl,3,中的,Fe,3+,能加快过氧化氢分解的速率,新鲜肝脏中的过氧化氢酶能加快过氧化氢分解的速率,酶可以在温和,(,常温常压,),的条件下高效地完成对化学反应的催化,方法步骤：,f,fff,5,巴斯德以前，许多化学家认为发酵是,纯,，与,无关。,1857,年巴斯德提出发酵是由于,的存在，即有,的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是,中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞,后才能发挥作用。两种观点争执不下。德国化学家李比希发现不含酵母细胞,的,与活酵母是一样的，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为,，最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家,，他用多种方法证明了酶是,。,20,世纪,80,年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数,也有生物催化功能。,化学过程,生命活动,酵母细胞,活细胞,酵母细胞,死亡并裂解,提取液,酿酶,萨姆纳,蛋白质,RNA,6.,酶是,产生的，具有,作用的一类,，其中绝大多数酶是,，少数是,。,蛋白质,催化,活细胞,有机物,RNA,内容,1,2,3,展示,评价,G,1,G,3,G,5,G,2,G,4,G,6,第一组探究1，第五组点评,第二组-探究2.第六组点评,第三组-探究3，第七组点评,第四和八组-当堂检测。,【,合作探究,】,探究,1,：酶和无机催化剂相比有什么特殊之处？,（,1,）、,2,号管现象与,1,号管不同，说明了什么？,（,2,）、,3,号和,4,号管并未加热，也有大量气泡产生，说明什么？,与无机催化剂相比酶的作用特点是具有高效性、专一性、酶的作用条件比较温和，容易受温度、酸碱度的影响,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，提高反应速率,说明,FeCl,3,中的,Fe,3+,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,）、,4,号比,3,号气泡更多，说明什么？体现了酶的什么特点？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？,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？,4,号试管的反应速率比,3,号试管快得多。说明过氧化氢酶比,Fe,3+,的催化效率高得多。,体现了酶的高效性。,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。,新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，如果肝脏不新鲜，在微生物的作用下，过氧化氢酶可能被分解。,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，增加酶与底物的接触面积,否则可能影响实验效果。,探究,2,：酶的催化效率为什么比无机催化剂更高？,提问：,3,号和,4,号并未加热，为什么反应速率也会提高呢？,（,3,）、滴入,FeCl,3,溶液和肝脏研磨液时，可否共用一个吸管？为什么？,不能；由于酶具有高效性，若滴入的,FeCl,3,溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验准确性,FeCl,3,中的,Fe,3+,和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能降低化学反应的活化能。,条 件,活化能,/kJmol,-,没有催化剂催化,75,用胶态铂催化,54,用过氧化氢酶催化,29,在,20,测得的,H,2,O,2,分解的活化能,提问：,1,、从表格所示数据能否推测出催化剂的作用原理？,2,、为什么酶比无机催化剂催化效率更高？,降低化学反应的活化能,与无机催化剂相比较，生物催化剂酶能更显著地化学反应降低活化能，因而催化效率更高。,探究,3,：酶的本质到底是什么？（阅读,P81,资料分析）,1,、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性？,2,、毕希纳是怎样结束这场争论的？他的结论是什么？,巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵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的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细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。,毕希纳把酵母细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后就冒出气泡，糖液变成了酒。这一结果跟糖液中含有活酵母细胞是一样的。,毕希纳的实验说明，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。,3,、,萨姆纳历时,9,年才证明脲酶是蛋白质，并因此获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？,萨姆纳历时,9,年用科学方法，持之以恒、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。,知识归纳拓展,1,、酶的本质及特性,（,1,）,.,酶的产生部位、本质、功能和特性,项目,内容,解释,产生,活细胞产生,活细胞,(,哺乳动物成熟的红细胞等特殊细胞除外,),一定能产生,分布,细胞内和细胞外,条件适宜,细胞内、外均可发挥作用,本质,大多数是蛋白质,少数是,RNA,合成原料,:,氨基酸或核糖核苷酸,合成场所,核糖体,一般情况下,胞内酶在游离的核糖体上合成,;,胞外酶在附着在内质网上的核糖体上合成,细胞核,由,DNA,转录而来,功能,生物催化剂,反应前后其本身量和化学性质不变,特性,高效性,;,专一性,;,需适宜条件,催化效率非常高,;,一种酶只能催化一种或一类化学反应,;,作用条件温和,（,2,）,.,酶的分类,(1),根据酶在细胞中的分布可分为,:,胞外酶,(,如各种消化酶,),和胞内酶,(,如呼吸酶、与光合作用有关的酶,),。,(2),根据酶所催化的化学反应性质分为,:,水解酶、氧化酶、转录酶、逆转录酶、合成酶等。,项目,错误说法,正确说法,产生场所,具有分泌功能的细胞才能产生,化学本质,蛋白质,作用场所,只在细胞内起催化作用,温度影响,低温和高温均使酶变性失活,活细胞,(,不考虑哺乳动物成熟红细胞等,),有机物,(,大多为蛋白质，少数为,RNA),可在细胞内、细胞外、体外发挥作用,低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活,酶只起催化作用,酶只在生物体内合成,（,3,）,.,对酶常见错误理解的修正方法,酶具有调节、催化等多种功能,作用,有的可来源于食物等,来源,活性,永远保持活性,不断失活,不断合成,2,、,酶和一般催化剂的共性,(1),用量少而催化效率高,酶与一般催化剂一样,用量少而催化效率高。酶在细胞中的相对含量很低,却能使一个慢速反应变为快速反应。,(2),反应前后性质和数量均没有变化,和一般催化剂一样,酶仅能改变化学反应的速率,并不能改变化学反应的平衡点。酶本身在反应前后不发生变化。,(3),可降低反应的活化能,催化剂,(,包括酶在内,),能降低化学反应的活化能。,当堂检测,1,下列关于酶的概念，最准确的叙述是（）,A,酶是一种蛋白质,B,酶是一种具有催化能力的蛋白质,C,酶是活细胞产生的一种蛋白质,D,酶是活细胞产生的具有催化能力的一种有机物,2,、催化脂肪酶水解的酶是（）,A,、肽酶,B,、蛋白酶,C,、脂肪酶,D,、淀粉酶,D,B,3,、斯帕兰札尼发现，放在鹰胃内的肉块经过一段时间后消失了。这主要是由于鹰胃内有起了作用的,(),A,胃蛋白酶,B,胃淀粉酶,C,盐酸溶液,D,物理性摩擦,4,选用新鲜肝脏做酶的高效性实验，是因为新鲜肝脏中,(),A,含,Fe,3+,多,B,过氧化氢酶易发挥作用,C,含的酶的种类多,D,过氧化氢酶多且活性强,A,D,5,下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是,(),A,在无催化剂时，不会分解成水和氧气,B,过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害,C,Fe,3+,和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应,D,在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平衡会向分解一侧移动,6,发现少数,RNA,也具有生物催化作用，从而使酶的概念更深一步是在,(),A,19,世纪,30,年代,B,20,世纪,80,年代,C,18,世纪,60,年代,D,20,世纪,30,年代,C,B,7,如图所示，分别向,4,支各盛有,5mL,过氧化氢溶液的试管内加入肝或砂子。在这个实验中，试管,A,放氧相对缓慢，试管,C,和,D,不放氧。请回答：,（,1,）肝脏中有什么物质能引起过氧化氢释放氧,气？,。理由是,。,（,2,）为什么用煮沸冷却的肝做对照要比用砂子做对照理更好些？,。,（,3,）为什么试管,B,放氧速度比试管,A,快？,过氧化氢酶,过氧化氢酶能催化过氧化氢分解成,H,2,O,和,O,2,煮沸冷却的肝中同样含有过氧化氢酶，但已失去活性，这样遵循了单一因素原则，同时该对照实验还能说明温度过高，酶将失去活性,B,管中肝脏已研碎，肝细胞内的过氧化氢酶释放出来，增加了酶与底物的接触面积。,【,巩固练习,】,1,唾液淀粉酶进入胃后，将,(),A,继续催化淀粉水解,B,受胃液保护不分解,C,不发生变化,D,自身被分解,2,与验证酶的高效性成功与否关系不大的是,(),A,试管是否干净,B,肝脏是否新鲜,C,卫生香是否点燃,D,是否有对比实验,D,C,3,、请设计一个实验比较过氧化氢酶和,Fe,3+,催化效率,（,1,）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，它们都可以催化过氧化氢分解成水的氧。,（,2,）实验器材：新鲜的质量分数为,20%,的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液，量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，体积分数为,3%,的,H,2,0,2,溶液，质量分数,3.5%,的,FeCl,3,溶液,.,(3),实验步骤,:,.,.,.,.,.,仔细观察并记录哪支试管产生的气泡多。或者将点燃但无火焰的卫生香分别放到四支试管的管内液面上方，观察并记录哪支卫生香燃烧的猛烈,取四支洁净的试管，编上号，并且各注入,5 mL,溶液,向,1,号、,3,号试管内分别滴入,FeCl,3,溶液、肝脏研磨液各两滴，向,2,号、,4,号试管内各滴人两滴清水,堵住试管口，轻轻地振荡试管，使试管内的物质混合均匀,将,2,号试管置于,90,0,C,水浴中恒温，其他试管则放在室温环境里,(4),设计表格记录实验现象与结论,:,1,号试管,2,号试管,3,号试管,4,号试管,步骤,1,5 mLH,2,0,2,5 mLH,2,0,2,5 mLH,2,0,2,5 mLH,2,0,2,步骤,2,两滴,FeCl,3,溶液,两滴清水,两滴肝脏研磨液,两滴清水,步骤,3,室温,90,室温,室温,实验现象,有较多的气泡,有少量气泡,有大量气泡,无气泡,实验结论,过氧化氢氢酶的催化作用具有高效性,(5),实验分析,:,本实验中,号试管是作为对照组,其他试管是实验组,.,2,号、,4,号试管中出现的现象说明了什么？,加热使,H,2,O,2,分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态,1,对照组,实验组,蛋清液,唾液,双缩脲试剂,4,、设计一个实验，证明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。现提供下列实验材料：蛋清液、双缩脲试剂、新鲜唾液、试管、量简，胶头滴管。填表并做出结论。,结论：,。,2mL,2mL,2mLA,液、,4,5,滴,B,液,2mLA,液、,4,5,滴,B,液,实验组出现与对照组相同的紫色，证明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,