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1、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 细胞中每时每刻都进行着许多化学反细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为应，统称为细胞代谢细胞代谢。第第1 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l讨论一：这个实验要解决什么问题？讨论一：这个实验要解决什么问题？l讨论二：是什么物质使肉块消失了？讨论二：是什么物质使肉块消失了？l讨论三：怎样才能证明你的推测？讨论三：怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化没有化学性消化。鸟类的胃是否只有物理性消化没有化学性消化。是胃内的化学物质将肉块分解了。是胃内的化学物质将肉块分解了。收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外收集
2、胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。是否也能将肉块分解。一、酶的本质一、酶的本质l阅读课本阅读课本81-8281-82页页“资料分析资料分析”l找出每一位科学家的研究背景、找出每一位科学家的研究背景、过程、结论及贡献过程、结论及贡献关于酶的本质的探索关于酶的本质的探索1 1、18571857年，年，巴斯德巴斯德认为：认为：2 2、同时代的、同时代的李比希李比希则认为：则认为：酒精发酵是酒精发酵是活酵母菌活酵母菌代谢活动的结果。代谢活动的结果。酒精发酵是酵母菌裂解释放中酒精发酵是酵母菌裂解释放中某种某种物质物质参与所致。参与所致。3 3、18971897年，德国的年，德国的毕希
3、纳毕希纳实验证明：实验证明：促使酒精发酵的是酵母中的某种物质促使酒精发酵的是酵母中的某种物质 酿酶酿酶6 6、2020世纪世纪8080年代，美国科学家年代，美国科学家切赫和奥特切赫和奥特曼曼又发现又发现 少数少数RNARNA也具有生物催化作用。也具有生物催化作用。4 4、19261926年，美国的年，美国的萨姆纳萨姆纳从刀豆中提取出脲从刀豆中提取出脲酶的结晶，并证明酶的结晶，并证明脲酶脲酶是是蛋白质蛋白质。5 5、从、从2020世纪世纪3030年代起，许多科学家先后提取年代起，许多科学家先后提取出多种酶的蛋白质结晶。出多种酶的蛋白质结晶。因此，人们认为因此，人们认为：酶都是蛋白质酶都是蛋白质。
4、关于酶的本质的探索关于酶的本质的探索巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，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(微生物学家）微生物学家）发酵与发酵与活细胞活细胞有关，发有关，发酵是整个细胞而不是细酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用胞中某些物质起作用引起发酵的是引起发酵的是细胞中的某些物细胞中的某些物质质，但这些物质只有在酵母细，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后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继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样作用，就像在活酵母细胞中一样萨姆
5、纳萨姆纳脲脲酶是酶是蛋白质蛋白质李比希李比希（化学家）（化学家）切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶本质的探索l比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解2H2O22H2O+O2催化剂催化剂二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用变量：变量：实验过程中可以变化的因素。实验过程中可以变化的因素。自变量自变量：因变量因变量：人为改变的变量。人为改变的变量。随着自变量的变化而变化的变量。随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：无关变量：对照实验：对照实验：除了一个因素以外，其余因除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。素都保持不变
6、的实验。对照组对照组：实验组实验组：除自变量以外，实验过程中可能还除自变量以外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，造成影响，实验设计原则实验设计原则:对照原则对照原则单一变量单一变量原则原则步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 12 23 34 4 一一二二 2 2滴滴滴滴清清清清水水水水2 2滴滴滴滴清清清清水水水水结结果果结论结论比较过氧化氢在不同条件下的分解速率比较过氧化氢在不同条件下的分解速率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滴滴不明显不明显少量少量较多较多大
7、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同条件下的分解速率不一样过氧化氢在不同条件下的分解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产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组酶在细胞代谢中的作用 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的催化机理酶的催化机理降低反应活化能降低反应活化能 正是由于正是由于酶酶的的催化作用催化作用，细胞代谢才，细胞代谢才能在能在温和温和的条件下快速进行。的条件下快速进行。来源来源三、酶的概念三、酶
8、的概念本质本质功能功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNARNA。四、酶的特性四、酶的特性1 1、酶具有、酶具有高效性高效性每一种酶只能催化每一种酶只能催化一种或一类一种或一类化学反应。化学反应。酶的特性酶的特性2 2、酶具有、酶具有专一性专一性淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液实实验验步步骤骤一一二二三三实验实验现象现象结论结论加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振荡，试管下半部浸入滴，振荡，试管下半部浸入6060左右的热水中，反应左右的热水中，反应5min5min2 2号试管中加入号试管中加入2
9、mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约6060水浴水浴2min2min1 1号试管中加入号试管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液无变化无变化有砖红色沉淀有砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。验证淀粉酶的专一性验证淀粉酶的专一性3 3、酶的催化作用、酶的催化作用条件较温和条件较温和1 1）需要适宜的）需要适宜的温度温度2 2）需要适宜的）需要适宜的pHpH值值 在最适宜温度下，在最适宜温度下，酶的活性最高，较低酶的活性最高，较低的温度会使酶的活性的温度会使酶的活性都会明显降低，都会明显降低，较高较高的温度容易使酶
10、的的温度容易使酶的空空间结构间结构遭到遭到破坏破坏而而失失去活性去活性。酶的催化作用需要酶的催化作用需要适宜的温度适宜的温度 在最适宜的在最适宜的pHpH值下，酶的活性最值下，酶的活性最高，高，在在过酸或过碱过酸或过碱的条件下，的条件下，都会都会使使酶的酶的空间结构空间结构遭到遭到破坏破坏而而失去活性失去活性。酶的催化作用需要酶的催化作用需要适宜的适宜的pHpH值值 高温、低温、过酸和过碱对酶活性高温、低温、过酸和过碱对酶活性的影响其本质相同吗？的影响其本质相同吗？不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶不同，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温的空间结构遭到破坏，使酶
11、永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。可以恢复。四、酶的特性四、酶的特性酶的酶的专一性专一性每一种酶只能催化一种每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化合物或一类化合物的化学反应化学反应酶的催化效率是无机催酶的催化效率是无机催化剂的化剂的10107 7 10 1013 13 倍倍酶的酶的高效性高效性酶的催化作用酶的催化作用条件较温和条件较温和1 1）需要适宜）需要适宜pHpH值值2 2）需要适宜的）需要适宜的温度温度1.1.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本人在发高烧时，常常不思饮食，其根本 原因是原因是 ()()A.A.消化道内
12、食物尚未消化消化道内食物尚未消化 B.B.发烧使胃肠蠕动减弱发烧使胃肠蠕动减弱C.C.体内的食物残渣排出受阻体内的食物残渣排出受阻 D.D.高烧使酶的活性减弱高烧使酶的活性减弱随堂联系随堂联系D2.2.能够使唾液淀粉酶水解的是能够使唾液淀粉酶水解的是 ()()A.A.淀粉酶淀粉酶 B.B.脂肪酶脂肪酶 C.C.蛋白酶蛋白酶 D.D.肽酶肽酶 随堂联系随堂联系C3 3、将唾液淀粉酶先放入沸水中、将唾液淀粉酶先放入沸水中2 2分钟，再放分钟，再放 在在37370 0C C的恒温水浴中，酶的催化效率前后的恒温水浴中，酶的催化效率前后 变化是变化是 ()()A A、不断降低、不断降低 B B、先升后降、先升后降 C C、先降后升、先降后升 D D、没有变化、没有变化随堂联系随堂联系D