第五章--细胞的能量供应和利用.ppt

第一页，共二十五页。酶使我们酶使我们(w men)的的生活多姿多彩生活多姿多彩第二页，共二十五页。第一节第一节 降低降低(jingd)(jingd)化学反应活化能的化学反应活化能的酶酶 本节聚集：本节聚集：1.1.细胞代谢细胞代谢(dixi)(dixi)为什么离不开酶？为什么离不开酶？2.2.酶是什么？酶是什么？3.3.科学家是怎样研究酶的本质的科学家是怎样研究酶的本质的？第三页，共二十五页。什么是细胞什么是细胞(xbo)代谢？代谢？细胞细胞(xbo)(xbo)中每时每刻都进行着许多中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为化学反应，统称为细胞代谢细胞代谢。第四页，共二十五页。1.1.常温常温(chngwn)(chngwn)2.2.加热加热 3.FeCl3.FeCl3 3 4.4.加肝液加肝液一、酶的作用一、酶的作用(zuyng)(zuyng)和本质：和本质：1.1.酶在细胞代谢中的作用：酶在细胞代谢中的作用：2 H2O2过氧化氢(u yn hu qn)酶实验Fe3/高温3144329090温水温水HH2 2OO2 2肝液肝液FeClFeCl3 32 H2O +O2第五页，共二十五页。步骤步骤步骤步骤试管编号试管编号试管编号试管编号 说明说明说明说明1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 4一一一一H HH H2 2OOOO2 2 浓浓度度 6%6%6%6%6%6%6%66%6%6%6%6%6%6%6%剂量剂量剂量剂量 2ml 2ml 2ml 2ml2ml2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml 2ml二二二二反应条件反应条件反应条件反应条件 常温常温 90 90 90 90 FeCl FeCl3 3 肝脏研肝脏研 磨液磨液 剂量剂量剂量剂量 2 2 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水 2 2 2 2滴清水滴清水滴清水滴清水 2 2 2 2滴滴滴滴 2 2 2 2滴滴滴滴现象现象现象现象气泡产生气泡产生气泡产生气泡产生 少量少量少量少量 少量少量少量少量 较多较多较多较多 大量大量大量大量卫生香卫生香卫生香卫生香燃烧燃烧燃烧燃烧结结结结 论论论论变量变量(binling)自变量自变量无关无关(wgun)变量变量因变量因变量y=k.x对照组对照组实验组实验组对照对照(duzho)试试验验不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮变亮变亮复燃复燃复燃复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样样(酶的催化具有高效性酶的催化具有高效性)实验结果：实验结果：第六页，共二十五页。讨论讨论(toln)(toln)(toln)(toln)与思考：与思考：我来回答我来回答(hu(hu d d)！我来回答我来回答(hud)！我来回答我来回答！1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不同号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？的现象？这一现象说明什么？2 2、3 3号试管和号试管和4 4号试管未经加热，也有大号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？量气泡产生，这说明了什么？3 3、3 3号试管和号试管和4 4号试管相比，那支试管反号试管相比，那支试管反应速率快应速率快?这说明什么？这说明什么？第七页，共二十五页。1.1.产生气泡产生气泡(qpo)(qpo)，说明，说明加热能促加热能促进过氧化氢的分解，提高反应进过氧化氢的分解，提高反应速率。速率。想一想想一想：为什么为什么？返回(fnhu)第八页，共二十五页。2 2、说明催化剂、说明催化剂FeClFeCl3 3和过氧化氢酶，和过氧化氢酶，都能促进过氧化氢的分解，并且催化都能促进过氧化氢的分解，并且催化(cu(cu hu)hu)效率较加热高。效率较加热高。想一想：它们加快想一想：它们加快化学反应速率化学反应速率(s(sl)l)的的本质是什么呢？本质是什么呢？返回(fnhu)第九页，共二十五页。3 3、4 4号试管反应速率快，说明过氧化号试管反应速率快，说明过氧化氢酶比氢酶比FeClFeCl3 3催化效率高，酶是一种催化效率高，酶是一种(y zhn)(y zhn)高效催化剂。高效催化剂。同无机催化剂相比，酶同无机催化剂相比，酶（enzymeenzyme）降低活化能的作用）降低活化能的作用更显著，因而更显著，因而(yn(yn r)r)催化效率更催化效率更高。高。想一想：酶催化想一想：酶催化的机理的机理(j l)(j l)是什是什么？么？第十页，共二十五页。加热促使过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态(chngti)转变为容易分解的活跃状态。分子从常态转变为容易发生化学反应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的活跃状态所需要的能量称为活化能活化能（activation energyactivation energy）。返回(fnhu)常态(chngti)分子 活化分子加热第十一页，共二十五页。活化能活化能（activation energyactivation energy）在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均(pngjn)能量水平较低，为“初态”。在反应的任何一瞬间反应物中都有一部分分子具有了比初态更高一些的能量，高出的这一部分能量称为“活化能”。返回(fnhu)第十二页，共二十五页。在20时测得的过氧化氢(u yn hu qn)分解的活化能条件条件活化能活化能/KJ/KJmolmol-1-1没有催化剂催化没有催化剂催化7575用用FeClFeCl3 3催化催化5454用过氧化氢酶催化用过氧化氢酶催化2929各条件使反应加快的本质：加热：提高分子的能量。Fe3+：降低(jingd)化学反应的活化能。酶：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。返回(fnhu)第十三页，共二十五页。酶的催化机理是降低酶的催化机理是降低(jingd)(jingd)(jingd)(jingd)活化活化能能正是由于酶的催化作用，细正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能胞代谢才能(cinng)(cinng)在温和条件在温和条件下快速进行。下快速进行。细胞细胞(xbo)(xbo)代谢离不代谢离不开酶开酶第十四页，共二十五页。2.2.酶的本质酶的本质(bnzh)(bnzh)：阅读阅读(yud)(yud)分析资料分析资料并完成下列图解并完成下列图解巴斯德之前巴斯德之前(zhqin)(zhqin)发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是由于酵母活细胞发酵是由于酵母活细胞的参与的参与发酵是酵母死亡后，细胞发酵是酵母死亡后，细胞中物质起作用中物质起作用巴斯德巴斯德李比希李比希发现了酶发现了酶毕希纳毕希纳进一步证明出大多数酶的本质是蛋白质进一步证明出大多数酶的本质是蛋白质萨姆纳萨姆纳第十五页，共二十五页。高效性高效性：催化效率很高，（前面：催化效率很高，（前面(qin mian)(qin mian)实验已证明实验已证明）其催化效率大约是无机催化剂的其催化效率大约是无机催化剂的 倍。倍。二、酶的特性二、酶的特性(txng)(txng)专一性专一性：任何一种酶只作用：任何一种酶只作用(zuyng)(zuyng)于一种或几于一种或几种相关的化合物。种相关的化合物。反应条件较温和反应条件较温和：溶液的温度和：溶液的温度和pHpH都对都对酶的活性有影响。酶的活性有影响。第十六页，共二十五页。影响影响(yngxing)(yngxing)酶活性的条件酶活性的条件探究探究(tnji)(tnji)(tnji)(tnji)：温度温度(wnd)(wnd)对酶活性的影对酶活性的影响响 pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响返回第十七页，共二十五页。温度温度(wnd)(wnd)对酶活性的影对酶活性的影响响 结论结论(jiln)：100高温(gown)使酶活性丧失。60酶具有较高活性。温度对酶的活性温度对酶的活性有影响有影响。0酶的活性受到抑制。返回第十八页，共二十五页。pHpH对酶活性的影响对酶活性的影响(yngxing)(yngxing)当酶的pH环境(hunjng)适宜时活性较高。pH值过高或者过低都会使酶活性降低(jingd)或者失去活性。pHpH对酶的活性有影响对酶的活性有影响。结论：结论：返回第十九页，共二十五页。图图5-3 5-3 酶活性受温度酶活性受温度(wnd)(wnd)影响示意影响示意图图返回(fnhu)第二十页，共二十五页。图图5-4 5-4 酶活性受酶活性受pHpH影响影响(yngxing)(yngxing)示意示意图图返回(fnhu)第二十一页，共二十五页。A A表示酶，表示酶，B B表示被催化的反应物；表示被催化的反应物；酶和被催化的反应物分子都有特定酶和被催化的反应物分子都有特定(tdng)(tdng)的的结构。结构。任何一种酶只作用于一种或几种相关的化任何一种酶只作用于一种或几种相关的化合物合物。专一性：专一性：第二十二页，共二十五页。课后温习课后温习(wnx)：1、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为：_。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称为：_。3、酶的催化机理是:_。3、同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的 _，因而催化效率_。4、酶的本质(bnzh)是：_。5、酶具有哪些特性：_、_、_。活化能细胞(xbo)代谢活化能更高降低活化能蛋白质高效性专一性。反应条件温和第二十三页，共二十五页。第二十四页，共二十五页。内容(nirng)总结酶使我们的。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样(酶的催化具有高效性)。1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象。1.产生气泡，说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。同无机催化剂相比，酶（enzyme）降低活化能的作用更显著(xinzh)，因而催化效率更高。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（activation energy）第二十五页，共二十五页。