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1、酶的作用和本质教学酶的作用和本质教学课件课件 第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶1.1.知道细胞代谢的概念。知道细胞代谢的概念。2.2.说明酶在细胞代谢中的作用说明酶在细胞代谢中的作用,酶的本质。酶的本质。3.3.知道酶降低化学反应活化能的原理。知道酶降低化学反应活化能的原理。4.4.进行有关的实验和探究时，学会控制自进行有关的实验和探究时，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。设置对照组和重复实验。学习目标学习目标:1.这个实验要解决什么问题？这个实验要
2、解决什么问题？讨论：讨论：问题探讨问题探讨:斯帕兰札尼在研究斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用鹰的消化作用2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？鸟类的胃是否只有物理性消化鸟类的胃是否只有物理性消化鸟类的胃是否只有物理性消化鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化。没有化学消化。没有化学消化。没有化学消化。胃内的化学物质将肉块分解了。胃内的化学物质将肉块分解了。胃内的化学物质将肉块分解了。胃内的化学物质将肉块分解了。一些化学反应的条件一些化学反应的条件MnO2浓浓H2SO4CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O2KClO3 2KCl +3O2乙醇乙醇乙醇乙醇醋
3、酸醋酸醋酸醋酸乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯一般化学反应的条件一般化学反应的条件 FeBr2BrHBr水浴水浴（1）高温（）高温（2）高压）高压（3）强酸（）强酸（4）强碱（）强碱（5）催化剂）催化剂在化学反应里能改变其它物质的化学反应速在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做没有变化的物质叫做 。催化剂只是改变反应速率催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡并不改变化学平衡催化剂催化剂细胞内外的环境细胞内外的环境是很温和的是很温和的1.常温常温2.常压常压3.水溶液环境水溶液环境4.pH接近中性接近
4、中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？学反应发生的环境条件是什么？在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适合的生物催化剂合的生物催化剂 酶酶一一.酶的作用酶的作用细胞代谢：细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。细胞每时每刻都进行着许多化学反应。细胞代谢离不开细胞代谢离不开降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶。酶。活化能活化能分子从分子从常态常态变为容易发生化学反应的变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。活跃状态所需要的能量。实验实验:比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeF
5、e3+3+的催化效率的催化效率方法步骤方法步骤:1.1.取取4 4支洁净试管，编上序号，并且各注入支洁净试管，编上序号，并且各注入2mL2mL过氧化过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。氢溶液，按序号依次放置在试管架上。2.2.将将2 2号试管放在号试管放在9090左右的水浴中加热，观察气泡左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与冒出的情况，并与2 2号试管作比较。号试管作比较。3.3.向向3 3号试管内滴入号试管内滴入2 2滴氯化铁溶液，向滴氯化铁溶液，向4 4号试管内滴号试管内滴入入2 2滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内滴肝脏研磨液。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀
6、。仔细观察哪支试管产生的气泡多。的物质混合均匀。仔细观察哪支试管产生的气泡多。4.4.将点燃但无火焰的卫生香分别放入将点燃但无火焰的卫生香分别放入3 3、4 4号试管内液号试管内液面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。面的上方，观察哪支卫生香燃烧猛烈。1.1.请比较图中请比较图中3 3、4 4两支试管两支试管,哪支试管中的反应哪支试管中的反应速率快速率快?34433 3号试管反应速率较快号试管反应速率较快2.2.为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高？为什么酶的催化效率会比无机催化剂更高？加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道催化剂可以降低化学反应的活化能，
7、而且与催化剂可以降低化学反应的活化能，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性优越性酶降低活化能的作用更显著，因酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。而催化效率更高。思考：思考：1.从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的从巴斯德研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？出发点主要是什么？2.从李比希研究的领域来看，他得出结论的从李比希研究的领域来看，他得出结论的出发点主要是什么？出发点主要是什么？3.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？各有什么局限性？4.请分析一下毕希纳的研究过程，从
8、毕希纳请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？的实验可以得出什么结论？5.请给酶下一个较完整的定义。请给酶下一个较完整的定义。阅读关于酶本质的探究阅读关于酶本质的探究巴斯德巴斯德 和和 李比希李比希 观点的比较观点的比较18221895（法国）（法国）微生物学家微生物学家通过显微镜观察发现发通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌酵的过程中有酵母菌结论：没有活细胞糖类结论：没有活细胞糖类不可能变成酒精不可能变成酒精18031873（德国）（德国）化学家化学家通过对化学变化的研究认通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就是一个为糖类变成酒精就是一个化学反应化学反应结论结论:在这个
9、变化过程中，在这个变化过程中，只有细胞死之后放出了某只有细胞死之后放出了某些物质起了作用些物质起了作用对比对比结论：结论：1.1.巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或巴斯德是微生物学家，他主要强调生物体或细胞的整体作用。细胞的整体作用。2.2.李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。问题。3.3.毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够毕希纳的实验说明，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。母细胞中一样。酵母细胞研磨酵母细胞研磨加水搅拌加水搅拌加压过滤加压过滤含酵母
10、细胞的提取液含酵母细胞的提取液加入葡萄糖加入葡萄糖过程过程：现象现象：冒出气泡：冒出气泡4.4.4.4.请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以请分析一下毕希纳的研究过程，从毕希纳的实验可以得出什么结论？得出什么结论？得出什么结论？得出什么结论？1773年意大利科学家斯年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验巴兰札尼喂食鹰的实验1836年法国科学家施旺提取胃液实验年法国科学家施旺提取胃液实验1926年美国科学家萨姆纳年美国科学家萨姆纳从刀豆中提取脲酶实验从刀豆中提取脲酶实验20C80th美国科学家切赫
11、和奥特曼美国科学家切赫和奥特曼发现少数发现少数RNA也有催化功能也有催化功能关关于于酶酶本本质质的的探探究究小结小结酶的化学成分酶的化学成分酶的来源酶的来源酶的功能酶的功能酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂活细胞活细胞产生的产生的具有生物催化作用具有生物催化作用的的是是有机物有机物。蛋白质是酶吗？蛋白质是酶吗？一类一类大部分酶是蛋白质，也有少数是大部分酶是蛋白质，也有少数是RNARNA。二二、酶的本质、酶的本质什么是酶什么是酶？1.同一个体内的各类活细胞所含有的酶（同一个体内的各类活细胞所含有的酶（）A、种类有差异，数量相同、种类有差异，数量相同B、种类有差异，数量不同、种类有差异，数量不同
12、C、种类无差异，数量相同、种类无差异，数量相同D、种类无差异，数量不同、种类无差异，数量不同B2.细胞内合成酶的主要的场所是（细胞内合成酶的主要的场所是（）A.细胞质细胞质 B.线粒体线粒体 C.核糖体核糖体 D.内质网内质网C课堂练习课堂练习:3.催化脂肪酶水解的酶是（催化脂肪酶水解的酶是（）A.肽酶肽酶 B.蛋白酶蛋白酶 C.脂肪酶脂肪酶 D.淀粉酶淀粉酶4.图中是一种酶促图中是一种酶促反应反应P+Q R,曲曲线线E表示在没有酶时此反表示在没有酶时此反应的过程。在应的过程。在t1时，将催时，将催化此反应的酶加于反应混化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进合物中。则表示此反应进程的曲线是程的曲线是()Bt1AEBCDC时间时间 RPQ常态：常态：常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。常叫基态，微观粒子处于能量最低的状态。当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，当原子处于基态时，电子处于离核最近的轨道上，此时原子处于稳定状态。此时原子处于稳定状态。活跃状态就是激发态。活跃状态就是激发态。激发态：激发态：微观粒子其内部能量高于基态能量时所微观粒子其内部能量高于基态能量时所处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基处的能量状态。当原子获得能量的时候，便由基态跃迁到激发态。态跃迁到激发态。结束结束