第第頁人教版（2023）_必修1分子與細胞5.1降低化學反應活化能的酶(共26張PPT)(共26張PPT)

5.1降低化學反應活化能的酶

第五章細胞的能量供應和利用

問題探討：

1773年，意大利科學家斯帕蘭札尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入小巧的金屬籠內，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時間后，他把小籠取出來，發現籠內的肉塊消失了。

以前，人們認為鳥類的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有機物。也就是鳥類的胃只有物理性消化，沒有化學性消化。

問題討論：

（1）實驗中為什么要把肉塊放入金屬籠內？

（3）怎樣才能證明你的推測？

（2）是什么物質使肉塊消失了？

CO2+H2O（CH2O)+O2

光能

酶

C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量

氧氣

酶

氨基酸多肽

酶

脫水縮合

葉綠體

線粒體

核糖體

細胞代謝離不開酶的催化作用

細胞中每時每刻都進行著許多化學反應的統稱

一、酶的作用和本質

細胞代謝的意義：是生命活動的基礎

底物、反應物

產物、生成物

注：

細胞代謝中會產生有害物質H2O2，

細胞中的H2O2酶能將其分解成H2O和O2，

在反應前后性質不變

（一）酶在細胞代謝中的作用催化作用

只加快反應速率不改變產物生成量

酶

過氧化氫在不同條件下的分解為例，探究酶的作用特點

實驗原理

（1）新鮮豬肝等活細胞中均含有過氧化氫酶，Fe3+是一種無機催化劑，他們都可以催化過氧化氫分解成水和氧.

過氧化氫酶

2H2O22H2O+O2

Fecl3

無機催化劑

生物催化劑

思考

如何判斷兩者催化活性的強弱？

O2的產量

氣泡產生的多少

衛生香的復燃情況

為什么要選用新鮮雞肝勻漿或馬鈴薯勻漿？

保證過氧化氫酶的活性

為什么要把肝臟或馬鈴薯碾磨成勻漿呢？

增加過氧化氫酶與過氧化氫的接觸面積

常溫

90℃

加2滴Fecl3

加2滴肝臟研磨液（H2O2酶）

現象：

無氣泡

少量氣泡

較多氣泡

大量氣泡

無變化

燃燒不猛烈

反應條件：

2ml（劑量）3%（H2O2的濃度）

結論：加熱、加FeCl3加過氧化氫酶均能較加快過氧化氫分解速率，過氧化氫酶的催化效率更高

對照組1

無關變量

實驗組2、3、4

對照試驗

比較過氧化氫在不同條件下的分解

最猛烈

猛烈

自變量

因變量

實驗設計的原則

等量對照原則

單一變量原則：只有自變量不同，其他無關變量一致

對照組：不做處理

實驗組：人為控制條件

分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。(單位J/mol)

加熱、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快本質

初態

終態

過渡態

活化能（EA）

活化能越低，反應越容易進行

酶使活化能降低

催化劑可以降低化學反應的活化能，而且與無機催化劑相比較，生物催化劑酶有突出的優越性——酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

D

A

B

C

加熱、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快本質

加熱

Fe3+

H2O2酶

為過氧化氫分子提供能量

降低化學反應的活化能

顯著降低化學反應的活化能

同無機催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。

無機催化劑

生物催化劑

3.酶催化的意義

二、酶的本質

思考和討論：關于酶本質的探索

酶到底是什么物質呢？

（三）酶的本質

1.酶的產生部位：

2.酶的作用部位：

（哺乳動物成熟紅細胞不能合成酶）

（一般來說）活細胞都能產生

體內：胞內：如呼吸酶/胞外：如消化酶

體外：如肝臟研磨液中的酶

3.化學本質

化學本質絕大多數是_______少數是____

合成原料

（基本單位）__________________

合成場所_______

作用機理

降低化學反應的_______

蛋白質

RNA

氨基酸

核糖核苷酸

核糖體

有機物

主要是細胞核(真核生物)

活化能

本節課小結：

1、酶在細胞代謝中的作用——，降低化學反應活化能，是生物催化劑。同無機催化劑相比，酶的催化效率更高。

2、酶的本質——絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。

3、酶的定義——酶是活細胞產生的具有催化效率的有機物。

發酵與活細胞有關，是整個細胞在起作用

引起發酵的是細胞中的某些物質，這些物質只有在細胞死亡并裂解后才發揮作用。

酵母細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后繼續起作用，就像在活酵母細胞中一樣。

酶是蛋白質

（3）你認為薩納姆成功的主要原因是什么？

討論：

（1）巴斯德和李比希的觀點爭論的焦點在哪里？

（2）他們出現爭論的原因是什么？這一爭論對后人進一步研究酶的本質有什么意義？

試一試：

根據本節課的學習，給酶下一個定義。

酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物。

變量：實驗過程中可以變化的因素。

自變量：

因變量：

對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。

對照組：

實驗組：

人為改變的變量。

隨著自變量的變化而變化的變量。

無關變量：

步驟試管編號說明

1234

一

二

結果

結論

比較過氧化氫在不同條件下的分解速率

2ml

2ml

2ml

2ml

3%

3%

3%

3%

常溫

90℃

FeCl3

肝臟研磨液

2滴

2滴

極少

不復燃

較多

不復燃

大量

變亮

最多

復燃

反應條件

自變量

因變量

無關變量

變量

H2O2濃度

劑量

劑量

氣泡產生

衛生香燃燒

對照實驗

對照組

實驗組

過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣

過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快

實驗操作、現象和結論

試管編號

1234

加入過氧化氫的量

加入催化劑

溫度

現象

產生氣泡多少

衛生香燃燒情況

結論

步驟及記錄

2ml

2ml

2ml

2ml

2滴Fecl3

2滴肝臟研磨液

90℃水浴加熱

慢、少

更快、更多

快、多

復燃

幾乎不復燃

1、H2O2酶催化H2O2分解，是生物催化劑

2、說明酶的催化具有高效性。

想一想

1