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1、酶的作用和本质PPT第一页，本课件共有32页第四章第四章 细胞的物质的输入和输出细胞的物质的输入和输出细胞时刻与周围环境进行物质交换细胞时刻从周围环境中获取能量并利用这些能量维持自身的各项生命活动的需要第二页，本课件共有32页第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第三页，本课件共有32页对于细胞来说，能量的获得和利对于细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应用都必须通过化学反应 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。统称为细胞代谢。意义：意义：细胞代谢细胞代谢是细胞生命活动的基础。是细胞生命活动的基础。一、细胞代谢一、细胞代
2、谢第四页，本课件共有32页第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶第五页，本课件共有32页1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。3、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。第六页，本课件共有32页（1 1）这个实验要解决什么问题）这个实验要解决什么问题？(提出问题提出问题)讨论：讨论：（2 2）实验中为什么要把肉块放）实验中为什么要把肉块放入金属笼内？入金属笼内？(设计实验、观察设计实验、观察现象现象)（3 3）是什么物质使肉块消失）是什么物质
3、使肉块消失了？对此，你会作出怎样的了？对此，你会作出怎样的推测推测?（得出结论）（得出结论）第七页，本课件共有32页在在生物体外生物体外，许多化学反应的顺利进行需要一些，许多化学反应的顺利进行需要一些条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂等。等。组成生物体的细胞内外环境是很温和的：组成生物体的细胞内外环境是很温和的：常常温、常压、水溶液环境、温、常压、水溶液环境、pHpH接近中性接近中性。而细。而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应，为胞内每时每刻都进行着各种生化反应，为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢？细胞内是否具备
4、这些条件呢？细胞内是否具备这些条件呢？酶在细胞代谢中的重要作用酶在细胞代谢中的重要作用第八页，本课件共有32页实验实验原理：原理：2H2O22H2OO21、常温下反应、常温下反应2、加热、加热3、Fe3+做催化剂做催化剂4、过氧化氢酶、过氧化氢酶比较过氧化氢比较过氧化氢在不同条件下在不同条件下的分解的分解加入试管直接观察加入试管直接观察滴加滴加FeCl3溶液溶液肝脏研磨液（过氧化氢酶）肝脏研磨液（过氧化氢酶）二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用9090水浴加热水浴加热第九页，本课件共有32页实验的注意事项实验的注意事项：1 1 必须用新鲜肝脏做实验材料。必须用新鲜肝脏做实验材料。2
5、 2 实验使用肝脏的研磨液时实验使用肝脏的研磨液时,加大肝脏内过氧化加大肝脏内过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。速过氧化氢的分解。3 3 不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。溶液。第十页，本课件共有32页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 观察观察结论结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量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1.过氧化氢
6、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 H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生带火星的卫生香带火星的卫生香对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组实验步骤：实验步骤：2.Fe3+2.Fe3+与与酶具有催化作用，酶具有催化作用，3.3.与与Fe3+Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率更高相比，过氧化氢酶的催化效率更高特别注意观察比较：特别注意观察比较：产生气泡的多少产生气泡的多少,冒气泡时间长短，冒气泡时间长短，卫生香的燃烧情况卫生香的燃烧情况 比较过氧化氢比较过氧化氢在不同条件下在
7、不同条件下的分解的分解第十一页，本课件共有32页加热、加热、Fe3+、酶、酶 都能促使过氧化氢分解，都能促使过氧化氢分解，作用原理一样吗？作用原理一样吗？第十二页，本课件共有32页反应物反应物产物产物活活化化能能反应进程反应进程 加热加热加热加热在化学反应中的作用在化学反应中的作用活化能：活化能：分子从分子从常态常态转变为容易转变为容易发生化学反应的发生化学反应的活跃状态活跃状态所需要的能量所需要的能量。常态常态能量能量活跃活跃状态状态加热加热使过氧化氢分子得到能量，使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为活跃状态从常态转变为活跃状态。第十三页，本课件共有32页*1mol H2O2由常态变为活跃的
8、状态时需要吸收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。*但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29 KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？*如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释为何少了46 KJ的热量呢？第十四页，本课件共有32页反应物反应物产物产物活活化化能能反应进程反应进程能能量量催化剂在化学反应中的作用催化剂在化学反应中的作用.无机无机催化剂催化剂酶酶降低化学降低化学反应的反应的活化能活化能酶降低化学酶降低化学反应活化能反应活化能作用更显著作用更显著第十五页，本课件共有32页第十六页，本课件共有32页第十七页，本课件共有
9、32页正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和温和条件下条件下快快速速进行。进行。第十八页，本课件共有32页想一想：想一想：1.加热和加热和Fe3+促使过氧化氢分解的原理是什么？与酶促使过氧化氢分解的原理是什么？与酶 加热使加热使H2O2分子得到能量分子得到能量，从常态转变为容易分，从常态转变为容易分解的活跃状态，解的活跃状态，与酶与酶的作用原理的作用原理不同不同。Fe3+和和过氧化过氧化氢氢酶一样酶一样促使过氧化氢分解，但并促使过氧化氢分解，但并没有供给没有供给过氧化氢过氧化氢能量能量，而是，而是降低了降低了过氧化氢分解过氧化氢分解反应的活化能反应的活化能
10、，只不，只不过过酶酶降低活化能降低活化能的作用更显著的作用更显著。2.为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？在细胞内进行着许多种化学反应，这些化学反应是在细胞内进行着许多种化学反应，这些化学反应是在在机体内常温常压条件下高效率地进行的机体内常温常压条件下高效率地进行的，只有酶能满足，只有酶能满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。行至关重要。的作用原理一样吗？的作用原理一样吗？第十九页，本课件共有32页 酶和一般催化剂的作用酶和一般催化剂的作用就是就是降低化学反应所需的活化
11、能降低化学反应所需的活化能，从而，从而使活化分子数增多，反应速度加快。使活化分子数增多，反应速度加快。第二十页，本课件共有32页相同点：相同点：1.改变化学反应速率，本身不被消耗。2.加快化学反应速率，缩短达到化学反应平衡的时间，但不改变平衡点。3.降低活化能，使速率加快。酶的催化作用和无机催化剂的比较酶的催化作用和无机催化剂的比较酶所催化的反应叫酶促反应酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物底物，经反应产生的物质叫做产物产物。第二十一页，本课件共有32页二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：加热：加热：FeFe3+3+：酶：酶：提
12、高过氧化氢分子的能量，从常态转变为容易分解的提高过氧化氢分子的能量，从常态转变为容易分解的活跃状态活跃状态降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能同无机催化相比，酶能更同无机催化相比，酶能更显著地降低化显著地降低化学反应的活化能，学反应的活化能，因而催化效率更高。因而催化效率更高。活化能：活化能：分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所需要的能量所需要的能量。第二十二页，本课件共有32页第一节第一节 降低化学反应活化能的降低化学反应活化能的酶酶一、细胞代谢一、细胞代谢二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用是生物催化剂是生物催化剂-三、酶的
13、本质三、酶的本质作用原理作用原理：显著降低化学反应的活：显著降低化学反应的活化能化能第二十三页，本课件共有32页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发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关，发酵是，发酵是整个细胞而不是细胞中某整个细胞而不是细胞中某些物质起作用些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物引起发酵的是细胞中的某些物质质，但这些物质只有在酵母细胞，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳毕希纳酵母酵母细胞中的某些物质细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继能够在酵母细胞破碎后继续续起催化作用起催化作用
14、，就像在活酵母细胞中一样，就像在活酵母细胞中一样萨姆纳萨姆纳脲酶是脲酶是蛋白质蛋白质李比希李比希切赫、奥特曼切赫、奥特曼少数少数RNARNA也具有生物催化功能也具有生物催化功能第二十四页，本课件共有32页 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物，其中绝大多数酶是其中绝大多数酶是蛋白质蛋白质,少数酶是少数酶是RNARNA。酶的定义和本质酶的定义和本质酶是一类生物催化剂酶是一类生物催化剂酶的本质酶的本质 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能酶是酶是活细胞活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？吗？第二十五页，本课件共有32页(1)证明某
15、种酶是蛋白质证明某种酶是蛋白质实验组：待测酶液双缩脲试剂实验组：待测酶液双缩脲试剂是否出是否出现紫色反应。现紫色反应。对照组：已知蛋白液双缩脲试剂对照组：已知蛋白液双缩脲试剂出现出现紫色反应。紫色反应。酶化学本质的酶化学本质的实验验证实验验证第二十六页，本课件共有32页(2)证明某种酶是证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液吡罗红染液实验组：待测酶液吡罗红染液是否呈是否呈现红色。现红色。对照组：已知对照组：已知RNA溶液吡罗红染液溶液吡罗红染液出现红色。出现红色。第二十七页，本课件共有32页课堂小结一一 细胞代谢细胞代谢二二 设计实验的原则：设计实验的原则：单一变量原则单一变量原则 设置对照实验
16、原则设置对照实验原则三三 酶的作用酶的作用:降低化学反应降低化学反应活化能活化能，提高化学反应，提高化学反应速率速率四四 酶的本质酶的本质:绝大多数酶是绝大多数酶是蛋白质蛋白质,少数是少数是RNARNA第二十八页，本课件共有32页1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（最后能得到氨基酸，这说明（）A.大多数酶石油或细胞产生的大多数酶石油或细胞产生的 B.大多数酶是生物催化剂大多数酶是生物催化剂 C.大多数酶的化学本质是蛋白质大多数酶的化学本质是蛋白质 D.大多数酶的基本组成单位是多肽大多数酶的基本组成单位是多肽2、酶的基本组成
17、单位是（、酶的基本组成单位是（）A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或或CCD第二十九页，本课件共有32页2 2下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是()()A A要设置对照组和实验组要设置对照组和实验组 B B自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同C C无关变量要始终相同且适宜无关变量要始终相同且适宜 DD要遵循单因子变量原则要遵循单因子变量原则3 3同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是的原因是()()。A A降低反应的活化能的作用更显著降低反应的活化能的作用更显著B.B.
18、能供给反应物能量能供给反应物能量C C改变了反应的途径改变了反应的途径 D D能降低反应活化能能降低反应活化能第三十页，本课件共有32页4 4关于活化能，下列说法不正确的是关于活化能，下列说法不正确的是()()。A A是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能 量量B B加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活 化能化能C C无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量 更多而加快反应速率更多而加快反应速率DD酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反 应更容易进行应更容易进行C C第三十一页，本课件共有32页Thank you！第三十二页，本课件共有32页