1、 第第5 5章章 细胞能量供给和利用细胞能量供给和利用第一节第一节降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶酶作用和本质酶作用和本质 第1页 对细胞来说，能量取得和利对细胞来说，能量取得和利用都必需经过化学反应。细胞中用都必需经过化学反应。细胞中每时每刻每时每刻进行着许多化学反应，进行着许多化学反应，统称为统称为细胞代谢细胞代谢第2页 酶酶细胞代谢细胞代谢酶和细胞代谢到底有什么关系呢？酶和细胞代谢到底有什么关系呢？第3页第4页 细胞代谢为何离不开酶细胞代谢为何离不开酶?酶本质是什么酶本质是什么?科学家是怎样研究酶本质科学家是怎样研究酶本质?怎样设计试验和亲自操作试验，观察怎样设计试验和亲自操作试
2、验，观察现象、分析现象、归纳结论？现象、分析现象、归纳结论？第5页一一.酶在细胞代谢中作用酶在细胞代谢中作用1.1.酶酶 作作 用用:3.3.酶作用机制酶作用机制:2.2.活活 化化 能能:二二.酶本质酶本质1.1.本质本质:酶是酶是活细胞活细胞中产生一类含有中产生一类含有催化作用催化作用有机物有机物.酶在酶在温和温和条件下条件下,能够高效地完成对化能够高效地完成对化学反应学反应催化催化.分子从分子从常态常态转变为轻易发生转变为轻易发生化学反应化学反应活跃状态活跃状态所需要所需要能量能量.同无机催化剂相比，酶同无机催化剂相比，酶降低活化能作用降低活化能作用更更显著显著,所以催化效率更高所以催化
3、效率更高.绝绝大多数酶是大多数酶是 ，也有少数是，也有少数是2.2.定义定义:RNA蛋白质蛋白质第6页 比较过氧化氢在不一样条件下分解比较过氧化氢在不一样条件下分解 结合化学知识，要分解过氧化氢，可结合化学知识，要分解过氧化氢，可以采取哪些条件？以采取哪些条件？第7页比较过氧化氢在不一样条件下分解比较过氧化氢在不一样条件下分解试验原理12H2O2 2H2O+O2加热加热 /Fe/Fe3 3 /过氧化氢酶过氧化氢酶1.1.常温下反应常温下反应2.2.加热加热3.Fe3.Fe离子做催化剂离子做催化剂4.4.过氧化氢酶过氧化氢酶 加入试管直接观察加入试管直接观察酒精灯加热酒精灯加热滴加滴加FeCl3
4、溶液溶液猪肝研磨液（过氧化氢酶）猪肝研磨液（过氧化氢酶）第8页步骤步骤试管编号试管编号 1 12 23 34 4 一一二二 结结果果结论结论比较过氧化氢在不一样条件下分解速率比较过氧化氢在不一样条件下分解速率2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2 2 2滴滴滴滴2 2滴滴不显著不显著少许少许较多较多大量大量不复燃不复燃 不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃过氧化氢在不一样条件下分解过氧化氢在不一样条件下分解速率不一样速率不一样反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量 H HH H2 2OOOO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡
5、产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧对照试验对照试验对照组对照组试验组试验组第9页1 1、与与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不一样现象？这一现象说号试管出现什么不一样现象？这一现象说明了什么？明了什么？2 2、在细胞内，能经过加热来提升反应速率吗？、在细胞内，能经过加热来提升反应速率吗？3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？4 4、3 3号与号与4 4号相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？为何说号相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？为何说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关主要？酶对于细胞内化
6、学反应顺利进行至关主要？2 2号试管放出气泡多，这一现象说明了加热能促进过氧化氢分号试管放出气泡多，这一现象说明了加热能促进过氧化氢分解解,提升反应速率提升反应速率FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和猪肝研磨液过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解速和猪肝研磨液过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解速率率不能不能 4号。说明了过氧化氢酶比铁离子催化效率更高。号。说明了过氧化氢酶比铁离子催化效率更高。酶不需要加热，而且催化效率更高酶不需要加热，而且催化效率更高.在细胞内化学反应在常温、常压下进行，在细胞内化学反应在常温、常压下进行，只有酶最符合条件，所以酶对于细胞代谢至关主要。只有酶最符合条件，所以酶对
7、于细胞代谢至关主要。第10页思索：提升化学反应路径有哪些？思索：提升化学反应路径有哪些？第11页反应物反应物产物产物活化能活化能反应进程反应进程能量能量催催 化化 剂剂 在在 化化 学学 反反 应应 中中 作作 用用.无机无机催化剂催化剂.加热加热 酶酶第12页第13页阅读教材阅读教材P81页页,关于酶本质探索关于酶本质探索共同共同完成学案上几次问题完成学案上几次问题第二 酶本质第14页1.对糖类变成酒精这个问题有何争论？对糖类变成酒精这个问题有何争论？观点是什么？代表人物是谁？观点是什么？代表人物是谁？2.他们争论焦点是什么？他们争论焦点是什么？他们各自观点哪些是合理他们各自观点哪些是合理,
8、哪些是不正确？哪些是不正确？巴斯德认为发酵与巴斯德认为发酵与活细胞活细胞相关，发酵是整个细胞而不相关，发酵是整个细胞而不是细胞中一些物质起作用，是细胞中一些物质起作用，李比希李比希引发发酵是引发发酵是细胞中细胞中一些物质一些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用才能发挥作用巴斯德认为发酵与巴斯德认为发酵与活细胞活细胞相关是合理，不过认为发酵是相关是合理，不过认为发酵是整个细胞而不是细胞中一些物质起作用是不合理，整个细胞而不是细胞中一些物质起作用是不合理，李比李比希希引发发酵是引发发酵是细胞中一些物质细胞中一些物质是合理是合理，但认为这些，但
9、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。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。第15页3.毕希纳试验有何结论？局限是什么？毕希纳试验有何结论？局限是什么？4.谁最先判定了酶本质？谁最先判定了酶本质？在这之前为何极难判定？在这之前为何极难判定？酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续酵母细胞破碎后继续起起催化催化作用，就像在活酵母细胞中一样。作用，就像在活酵母细胞中一样。局限局限是无法直是无法直接对酶进行判定。接对酶进行判定。萨姆纳从刀豆中提取到了脲酶，并用丙酮作溶剂提取液中萨姆纳从刀豆中提取到了脲酶，并用丙酮作溶剂提取液中 出现了结晶
10、，然后证实了脲酶是蛋白质，之前没有成功原因出现了结晶，然后证实了脲酶是蛋白质，之前没有成功原因 因是技术上困难，无法提纯。因是技术上困难，无法提纯。第16页发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德李比希李比希毕希纳毕希纳萨姆纳萨姆纳争论争论其它科学家其它科学家切赫和奥特曼切赫和奥特曼发酵与死细胞发酵与死细胞中物质相关中物质相关发酵与发酵与活细胞活细胞相关相关 死细胞中物质死细胞中物质和活细胞都能和活细胞都能引发发酵引发发酵脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质胃蛋白酶等许多胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质酶也是蛋白质 少数酶是少数酶是RNARNA第17页酶化学成份酶化学成份酶起源酶起源 酶功效酶功效活细胞活细胞产生产生含有生物催化作用含有生物催化作用有机物有机物一类一类什么是酶？什么是酶？酶本质酶本质酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂,是是大部分酶是蛋白质，少数酶是大部分酶是蛋白质，少数酶是RNARNA。第18页v 在科学上没有平坦大道，只有在科学上没有平坦大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登人，才不畏劳苦沿着陡峭山路攀登人，才有希望抵达光芒顶点。有希望抵达光芒顶点。-马克思马克思 第19页第20页
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