用降低化学反应活化能的酶上课省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、新叶伸向和煦阳光新叶伸向和煦阳光第第1页页蚱蜢觊觎绿叶芬芳蚱蜢觊觎绿叶芬芳第第2页页我一定要好好地饱餐一顿!我一定要好好地饱餐一顿!第第3页页我就要抓住你了!我就要抓住你了!第第4页页他们都在为生存而获取能量,能他们都在为生存而获取能量,能量在细胞里流转荡漾!量在细胞里流转荡漾!第第5页页第第5章章 细胞能量供给和利用细胞能量供给和利用细胞代谢:细胞代谢:在生物体外,许多化学反应顺利进行需要一些条件,在生物体外,许多化学反应顺利进行需要一些条件,如如高温、高压、强酸、强碱、高温、高压、强酸、强碱、催化剂催化剂等。等。等。等。细胞内是细胞内是否具备这些条件呢?否具备这些条件呢?细胞要取得能量和利
2、用能量必须要经过什么过程?细胞要取得能量和利用能量必须要经过什么过程?细胞要取得能量和利用能量必须要经过什么过程?细胞要取得能量和利用能量必须要经过什么过程?化学反应化学反应细胞把取得物质转变成本身物质要经过什么过程?细胞把取得物质转变成本身物质要经过什么过程?细胞把取得物质转变成本身物质要经过什么过程?细胞把取得物质转变成本身物质要经过什么过程?化学反应化学反应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,应,统称为细胞代谢。统称为细胞代谢。细胞内化学反应环境条件:细胞内化学反应环境条件:常温、常温、常压、常压、pH靠近中性靠近中性。为何细胞代谢还能快速有序地完成呢?为
3、何细胞代谢还能快速有序地完成呢?酶酶生物催化剂生物催化剂第第6页页第第第第1 1节节节节 降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶降低化学反应活化能酶一、酶在细胞代谢中作用一、酶在细胞代谢中作用试验探究:试验探究:2 H2 H2 2OO2 2 2 2 H2 2O+O2 2高温高温 /Fe/Fe3 3 /过氧化氢酶过氧化氢酶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经过比较过氧化氢在经过比较过氧化氢在不一样条件不一样条件下分解快下分解快慢,慢,实验目:实验目:了解酶作用和意义。了解酶作用和意义。过氧化氢酶在过氧化氢酶在肝脏肝脏里含量较多里含量较多试验过程:试
4、验过程:第第7页页不做任何处理不做任何处理放在放在9090热水浴中热水浴中2 2滴滴3.5%3.5%氯化铁溶液氯化铁溶液2 2滴肝脏研磨液滴肝脏研磨液1234点燃卫生点燃卫生香检测香检测点燃卫生点燃卫生香检测香检测发亮发亮猛烈复燃猛烈复燃3%H2O22mL1、与、与1号试管相比,号试管相比,2号试管出现什么不号试管出现什么不一样现象?这一现象说明了什么?一样现象?这一现象说明了什么?加热能促进过氧化氢分解加热能促进过氧化氢分解,提升反应速率提升反应速率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?3、3号和号和4号试管未经加热,也有大量气号试管未经加热,也有
5、大量气泡产生,这说明什么?泡产生,这说明什么?FeCl3溶液和猪肝研磨液都能加紧过氧化氢分解速率溶液和猪肝研磨液都能加紧过氧化氢分解速率Fe3+和过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解速率和过氧化氢酶都能加紧过氧化氢分解速率4、3号与号与4号相比,哪支试管中反应速率快号相比,哪支试管中反应速率快?这说明什么?为何说酶对于细胞内化学?这说明什么?为何说酶对于细胞内化学反应顺利进行至关主要?反应顺利进行至关主要?4 4号试管中反应速率快,能够说明,与无机催化剂号试管中反应速率快,能够说明,与无机催化剂FeFe3+3+相比,过氧化氢酶催化效率要高出很多。相比,过氧化氢酶催化效率要高出很多。酶能确保细胞内化学
6、反应顺利进行酶能确保细胞内化学反应顺利进行第第8页页想一想(注意事项)想一想(注意事项)1 1、为何要选取新鲜猪肝?、为何要选取新鲜猪肝?2 2、为何要将猪肝制成研磨液?、为何要将猪肝制成研磨液?3 3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能否共用一个吸管?为何?能否共用一个吸管?为何?肝脏假如不新鲜,肝细胞内过氧化氢酶等有机物就肝脏假如不新鲜,肝细胞内过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌作用下分解,过氧化氢分解会很慢会在腐生细菌作用下分解,过氧化氢分解会很慢释放出过氧化氢酶,能够加大肝细胞内过氧化氢酶与释放出过氧化氢酶,能够加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢接触面积
7、,从而加速过氧化氢分解试管中过氧化氢接触面积,从而加速过氧化氢分解不能共用一支吸管,不然滴加不能共用一支吸管,不然滴加FeCl3溶液中会含肝脏研磨液,溶液中会含肝脏研磨液,而过氧化氢酶含有高效性,会使两支试管中产生气泡差异不而过氧化氢酶含有高效性,会使两支试管中产生气泡差异不大,不易对比观察,从而影响试验结果准确性。大,不易对比观察,从而影响试验结果准确性。第第9页页试验过程中中人为改变变量称为自变量。试验过程中中人为改变变量称为自变量。试验过程中中人为改变变量称为自变量。试验过程中中人为改变变量称为自变量。根据实验目标确定,是要探究或证明根据实验目标确定,是要探究或证明对实验产生影响因素。对
8、实验产生影响因素。伴随自变量改变而改变变量称为因变量。伴随自变量改变而改变变量称为因变量。伴随自变量改变而改变变量称为因变量。伴随自变量改变而改变变量称为因变量。是实际发生试验现象和结果。采集方法要合是实际发生试验现象和结果。采集方法要合是实际发生试验现象和结果。采集方法要合是实际发生试验现象和结果。采集方法要合理。理。理。理。除自变量外,可能对试验结果造成影响而此次除自变量外,可能对试验结果造成影响而此次除自变量外,可能对试验结果造成影响而此次除自变量外,可能对试验结果造成影响而此次不予研究原因,称为无关变量。不予研究原因,称为无关变量。不予研究原因,称为无关变量。不予研究原因,称为无关变量
9、。控制不好会对结果产生干扰即产生误差。控制不好会对结果产生干扰即产生误差。控制不好会对结果产生干扰即产生误差。控制不好会对结果产生干扰即产生误差。普普普普通通通通要控制到相同且适宜。要控制到相同且适宜。要控制到相同且适宜。要控制到相同且适宜。试验过程中能够改变原因称为变量。试验过程中能够改变原因称为变量。变量:变量:试验设计分析试验设计分析自变量自变量:因变量:因变量:无关变量:无关变量:第第10页页步骤步骤试管编号试管编号1 12 23 34 4 一一二二 观观察察结论结论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滴滴不显著不显著少许少
10、许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过氧化氢在不一样条件下分解速率不一样过氧化氢在不一样条件下分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶作用下分解速率最快过氧化氢在过氧化氢酶作用下分解速率最快反应条件反应条件 H H2 2OO2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生点燃卫生香点燃卫生香对照试验对照试验对照组对照组试验组试验组无关无关变量变量自变量自变量因变量因变量变变量量酶能使化学反应速率加紧酶能使化学反应速率加紧第第11页页 对照试验:对照试验:除了一个原因以外,其余原因都保持不变试除了一个原因以外,其余原因都保持不变试验叫做对照试验。验叫做对照试验。空白对照:不给对
11、象组组任何处理原因。空白对照:不给对象组组任何处理原因。本身对照:对照和试验都在同一研究对象上进本身对照:对照和试验都在同一研究对象上进行。行。相互对照:不单独设置对照组,而是几个试验相互对照:不单独设置对照组,而是几个试验组相互对照。组相互对照。第第12页页2号试管号试管比比1号试管号试管放出气泡多。放出气泡多。为何加热能促进过氧化氢分解?为何加热能促进过氧化氢分解?加热能使过氧化氢分子取得能量,从常态转加热能使过氧化氢分子取得能量,从常态转变为轻易分解活跃状态。变为轻易分解活跃状态。分子从分子从常态常态转变为转变为轻易轻易发生化学反应发生化学反应活活跃状态跃状态所所需要能量需要能量。活化能
12、:活化能:3号和号和4号试管未加热,也有大量气泡产生,这说号试管未加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?明了什么?分子常态分子常态活化能活化能活跃状态活跃状态发生化学反应发生化学反应氯化铁和过氧化氢酶能氯化铁和过氧化氢酶能降低降低过氧化氢分子分解反应过氧化氢分子分解反应活化能活化能,使过氧化氢分子在常温下从常态转变为轻,使过氧化氢分子在常温下从常态转变为轻易分解活跃状态。易分解活跃状态。这一现象说明加热能促进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。这是为何?这是为何?轻易轻易第第13页页4号试管中反应速率比号试管中反应速率比3号试管快,这说明了什么号试管
13、快,这说明了什么?又是为何?又是为何?同无机催化剂相比,酶能更同无机催化剂相比,酶能更显著显著地降低化学地降低化学反应活化能,因而催化效率更高。反应活化能,因而催化效率更高。正是因为酶催化作用,细胞代谢正是因为酶催化作用,细胞代谢才能在才能在温和温和条件下条件下快速快速进行。进行。酶对于细胞内化学反应顺利进行至关主要酶对于细胞内化学反应顺利进行至关主要第第14页页第第15页页表示酶催化性曲线表示酶催化性曲线 催化剂可加紧化学反应速率,与无机催化剂催化剂可加紧化学反应速率,与无机催化剂相比,酶催化效率更高。相比,酶催化效率更高。酶只能酶只能缩短缩短到达化学平衡所需时间,不改改到达化学平衡所需时间
14、,不改改变学反应平衡点。变学反应平衡点。酶只能催化已存在化学反应。酶只能催化已存在化学反应。第第16页页二、酶本质二、酶本质资料分析:关于酶本质探索资料分析:关于酶本质探索第第17页页发酵过程探索发酵过程探索酶发觉酶发觉酒变酸酒变酸?发酵过程探索发酵过程探索化学家认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关化学家认为发酵是纯化学反应,与生命活动无关18571857年,法年,法年,法年,法国巴斯德国巴斯德国巴斯德国巴斯德经经过显微镜观过显微镜观察发觉发酵察发觉发酵液中有酵母液中有酵母菌菌发酵是因为酵发酵是因为酵母菌存在,没母菌存在,没有有活细胞活细胞参加,参加,糖类不可能变糖类不可能变成酒精。成酒精。结
15、论结论德国化学家李比德国化学家李比希从化学改变角希从化学改变角度分析后坚持认度分析后坚持认为:为:引发发酵是引发发酵是细胞中一些物质,细胞中一些物质,但这些物质只有但这些物质只有在酵母细胞死亡在酵母细胞死亡并裂解后才能发并裂解后才能发挥作用挥作用毕希纳将毕希纳将毕希纳将毕希纳将酵母细胞研磨酵母细胞研磨过滤得到不含酵母细胞过滤得到不含酵母细胞提取液。加入葡萄糖提取液。加入葡萄糖一段时间后冒出气泡,一段时间后冒出气泡,并形成了酒,并形成了酒,第第18页页酵母细胞中一些酵母细胞中一些物质物质能够在酵母细胞破碎后能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在继续起催化作用,就像在活酵母活酵母细胞中一样。细
16、胞中一样。将这些物质称为酿酶。将这些物质称为酿酶。没有提纯也没确定酶化学本质没有提纯也没确定酶化学本质 19821982年至年至19831983年美国科学家切赫和奥年美国科学家切赫和奥特曼发觉特曼发觉少数少数R RNANA 也也含有催化作用。含有催化作用。结论:结论:酶是活细胞产生一类含有生物催化作用有机物。酶是活细胞产生一类含有生物催化作用有机物。绝大多数酶是蛋白质,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是极少数酶是RNARNA。1926年萨姆纳从刀豆种子中用丙酮作溶剂提取出了年萨姆纳从刀豆种子中用丙酮作溶剂提取出了脲酶结晶。溶于水后能使尿素分解,证实确实是脲脲酶结晶。溶于水后能使尿素分解,证实确实是
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