降低化学反应活化能的酶含形象动画省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、第1页物理性消化物理性消化是指牙齿咀嚼、舌搅拌、胃肠蠕动、胆汁对脂肪乳化等,它将食物磨碎,改变食物形态,但不改变食物分子结构和化学性质一个物理过程。化学消化化学消化是指经过消化酶作用,将不溶于水淀粉、蛋白质和脂肪分解成可溶于水小分子有机物过程。第2页 斯帕兰札尼对鹰消化研究斯帕兰札尼对鹰消化研究1783178317831783年,意大利科学家斯帕兰札尼年,意大利科学家斯帕兰札尼年,意大利科学家斯帕兰札尼年,意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙试验:将肉块放入设计了一个巧妙试验:将肉块放入设计了一个巧妙试验:将肉块放入设计了一个巧妙试验:将肉块放入小巧金属笼内,然后让鹰把小笼子小巧金属笼内,然后
2、让鹰把小笼子小巧金属笼内,然后让鹰把小笼子小巧金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出吞下去。过一段时间他把小笼子取出吞下去。过一段时间他把小笼子取出吞下去。过一段时间他把小笼子取出来发觉笼内肉块消失了。来发觉笼内肉块消失了。来发觉笼内肉块消失了。来发觉笼内肉块消失了。问题探讨问题探讨第3页第4页讨论一:这个试验要处理什么问题?讨论一:这个试验要处理什么问题?答:鸟类胃是否只有物理性消化,没有化学性消化。答:鸟类胃是否只有物理性消化,没有化学性消化。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?答:是胃内化学物质将肉块分解了。答:是胃内化学物质将肉块分解了。讨
3、论三:怎样才能证实你推测?讨论三:怎样才能证实你推测?答:搜集胃内化学物质,看看这些物质在体外是否答:搜集胃内化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。也能将肉块分解。第5页自学书本自学书本78827882页内容,完成以页内容,完成以下问题:下问题:一、酶在细胞代谢中作用一、酶在细胞代谢中作用二、酶本质和作用原理二、酶本质和作用原理三、关于酶本质探索历程三、关于酶本质探索历程第6页细胞中每时每刻都进行着许多化细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢学反应,统称为细胞代谢。你能想到细胞中化学反应有哪些呢?你能想到细胞中化学反应有哪些呢?第7页思索思索叶绿体生理叶绿体生理 功效是什
4、么功效是什么?光合作用光合作用叶绿体:叶绿体:CO2+H2O 有机物+O2光能光能 酶酶第8页思索思索线粒体生线粒体生理功效是理功效是什么?什么?线粒体线粒体:有机物+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量氧气氧气酶酶有氧呼吸作用有氧呼吸作用第9页思索思索核糖体生理核糖体生理功效是什么功效是什么?合成蛋白质合成蛋白质核糖体:核糖体:氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶脱水缩合脱水缩合核糖体核糖体第10页叶绿体:叶绿体:COCO2 2+H+H2 2O O 有机物有机物+O+O2 2光能光能 酶酶线粒体线粒体:有机物有机物+6H6H2 2O O+O O2 2 6CO 6CO2 2+12H12H2 2
5、O O+能量能量氧气氧气酶酶核糖体:核糖体:氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质酶酶缩合脱水缩合脱水C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OH HHHC CNHNH2 2C OHC OHHH+R R1 1C CNHNH2 2C C H HO OCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HH 对对于于细细胞胞来来说说,能能量量取取得得和和利利用用都都必必须须经经过过化化学学反反应应,细细胞胞中中每每时时每每刻刻都都进进行行着着许许多多化化学学反反应应,统统称称为为细细胞代谢。胞代谢。细胞代谢细胞代谢是细胞生命活动基础。是细胞生命活动基础。细细胞胞内内化化学学反反应应大大都都需需要
6、要在在一一个个特特殊殊催催化化剂剂酶酶催催化化下下才才能能顺顺利利地地进进行行,所所以以,细细胞胞代代谢谢实实质质上上是是细细胞胞内内高度有序酶促反应总称。高度有序酶促反应总称。第11页动植物在代谢中产生过氧化氢,动植物在代谢中产生过氧化氢,对机体是有毒。机体经过过氧化对机体是有毒。机体经过过氧化氢酶,催化过氧化氢快速分解成氢酶,催化过氧化氢快速分解成水和氧气而解毒。铁离子也可催水和氧气而解毒。铁离子也可催化这一反应。化这一反应。二、酶在细胞代谢中作用二、酶在细胞代谢中作用第12页一、酶作用和本质一、酶作用和本质1、酶在细胞代谢中作用、酶在细胞代谢中作用2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H
7、2 2O +O2 21 1、常温下反应、常温下反应2 2、加热、加热3 3、FeFe3+3+做催化剂做催化剂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水浴加热酒精灯水浴加热滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液猪肝研磨液猪肝研磨液1.常温常温 2.加热加热 3.FeCl3 4.加肝液加肝液无机催化剂无机催化剂细胞中生物细胞中生物催化剂催化剂第13页细胞为何选择过氧化氢酶做催化细胞为何选择过氧化氢酶做催化剂呢?剂呢?第14页步骤步骤试管编号试管编号1 12 23 34 4 一一 HH2OO2 浓度 剂量剂量2ml二二 剂量剂量结果结果气泡产生气泡产生卫生香燃烧卫生香燃烧
8、结论结论(1)比较过氧化氢在不一样条件下分解2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏肝脏研磨液研磨液2 2滴清水滴清水 2 2滴清水滴清水2 2滴滴2 2滴滴不显著不显著不显著不显著少许少许少许少许较多较多较多较多大量大量大量大量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一样条件下分解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过氧化氢在不一样条件下分解速率不一样速率不一样速率不一样速率不一样反应条件反应条件第15页第16页酶在细胞代谢中作用酶在细胞代谢中作用 2H2O22H2O+O2质量分数为20%新鲜肝脏研磨液
9、1滴质量分数为3.5%氯 化铁溶液 1滴生物催化剂:过氧化氢酶所含酶相对数量:1无机催化剂:Fe3+Fe3+相对数量:25万催化剂催化剂催化剂催化剂第17页加热、加热、FeclFecl3 3、过氧化氢酶促进了、过氧化氢酶促进了过氧化氢分解吗?过氧化氢分解吗?是是它们作用原理相同吗?它们作用原理相同吗?第18页酶在细胞代谢中作用酶在细胞代谢中作用第19页能量反应过程酶酶使使活活化化能能降降低低没有酶催化没有酶催化有酶催化有酶催化第20页第21页(2)酶在细胞代谢中作用)酶在细胞代谢中作用活化能:活化能:分子从常态转变为轻易发生化学分子从常态转变为轻易发生化学反应活跃状态所需要能量称为活化能。反应
10、活跃状态所需要能量称为活化能。各条件使反应加紧本质:加热:Fe3+:酶:提升分子能量降低化学反应活化能更显著地降低化学反应活化能第22页催化剂(无机催化剂、酶)没有供给能催化剂(无机催化剂、酶)没有供给能量,而是量,而是降低反应活化能降低反应活化能,促进反应进行,促进反应进行,缩短缩短完成完成时间时间,本身不被消耗,反应结果,本身不被消耗,反应结果与没有催化剂一致。与没有催化剂一致。无机催化剂相比,酶降低活化能作无机催化剂相比,酶降低活化能作用更显著,因而催化效率更高。用更显著,因而催化效率更高。正是酶催化作用,细胞代谢才正是酶催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行。能在温和条件下快速进行
11、。第23页(1)酶发觉)酶发觉2、酶本质酶探索历程酶探索历程第24页巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼第25页巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应,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 发酵与活细胞相关,发酵是发酵与活细胞相关,发酵是发酵与活细胞相关,发酵是发酵与活细胞相关,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在起作用些物质在起作用些物质在起作用些物质在起作用 引发发酵是细胞中一些引发发酵是细胞中一些引发发酵是细胞中一些
12、引发发酵是细胞中一些物质,不过这些物质只有在物质,不过这些物质只有在物质,不过这些物质只有在物质,不过这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用酵母细胞死亡后才能发挥作用酵母细胞死亡后才能发挥作用酵母细胞死亡后才能发挥作用 酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续起酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续起酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续起酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就象在活酵母细胞中一样催化作用,就象在活酵母细胞中一样催化作用,就象在活酵母细胞中一样催化作用,就象在活酵母细胞中一样 酶是蛋白质酶是蛋白质酶是蛋白质酶是蛋白质少数少数少数少数RNARNARN
13、ARNA含有催化作用含有催化作用含有催化作用含有催化作用第26页(2)酶定义)酶定义 酶是酶是活细胞活细胞产生一类含有产生一类含有催化作用催化作用有机物有机物,其中绝大多数是其中绝大多数是蛋白质蛋白质,少数是,少数是RNA。第27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号试管出现什么不一样现象?这一现象说明什么?这一现象说明什么?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?2 2号试管放出气泡多。这一现象说明加热能促进号试管放出气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解,提升反应速率。过氧化氢分解,提升反应速率。不能
14、不能 3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热,也有大量气泡产号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么?生,这说明什么?说明说明FeClFeCl3 3中中Fe3+Fe3+和新鲜肝脏中过氧化氢酶都能加紧和新鲜肝脏中过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解速率。过氧化氢分解速率。试验讨论试验讨论(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)第28页4 4、3 3号和号和4 4号试管相比,哪支试管听反应速率号试管相比,哪支试管听反应速率快?这说明什么?快?这说明什么?4 4号试管反应速率比号试管反应速率比3 3号试管快得多。号
15、试管快得多。细胞内细胞内每时每刻每时每刻都在进行着都在进行着成千上万成千上万种化学反种化学反应,这些化学反应需要在应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这么要求,所以说酶对地进行,只有酶能够满足这么要求,所以说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关主要。于细胞内化学反应顺利进行至关主要。5 5、为何说酶对于细胞反应顺利进行至关主要?、为何说酶对于细胞反应顺利进行至关主要?说明:说明:过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe3+Fe3+催化效率高得多。催化效率高得多。第29页试验讨论:1、巴斯德和李比希观点各有什么主动意义?各巴斯德和李比希观点各有什么主动意义?各有什么不
16、足?有什么不足?巴斯德认为发酵与活细胞相关是合理,不过认为巴斯德认为发酵与活细胞相关是合理,不过认为发酵是整个细胞而不是细胞中一些物质在起作用是不发酵是整个细胞而不是细胞中一些物质在起作用是不正确;李比希认为引发发酵细胞中一些物质是合理,正确;李比希认为引发发酵细胞中一些物质是合理,但认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发但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。挥作用是不正确。2、科学发展中出现争论是正常。试分析巴斯德、科学发展中出现争论是正常。试分析巴斯德和李比希之间出现争论原因是什么,这一争论和李比希之间出现争论原因是什么,这一争论对后人深入研究酶本质起到了什么
17、作用?对后人深入研究酶本质起到了什么作用?第30页 巴斯德是生物学家,尤其强调生物体或细胞作用;李巴斯德是生物学家,尤其强调生物体或细胞作用;李比希是化学家,倾向于从化学角度考虑问题。他们争比希是化学家,倾向于从化学角度考虑问题。他们争论促使后人把对酶研究目标集中在他们争论焦点上,论促使后人把对酶研究目标集中在他们争论焦点上,使科学研究愈加有放矢。使科学研究愈加有放矢。3、从毕希纳试验能够得出什么结论?从毕希纳试验能够得出什么结论?酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催酵母细胞中一些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活细胞中一样。化作用,就像在活细胞中一样。4、萨姆纳历时九
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