高中生物必修第五章 细胞的能量供应和利用.ppt

1、11.这个实验要解决这个实验要解决什么问题？什么问题？问题探讨问题探讨:斯帕兰札尼在研究斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用鹰的消化作用2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？鸟类的胃是否只有物理性鸟类的胃是否只有物理性鸟类的胃是否只有物理性鸟类的胃是否只有物理性消化消化消化消化,没有化学消化没有化学消化没有化学消化没有化学消化?胃内的化学物质将肉块分解了。胃内的化学物质将肉块分解了。胃内的化学物质将肉块分解了。胃内的化学物质将肉块分解了。1一般化学反应的条件一般化学反应的条件MnO22KClO3 2KCl +3O2一般化学反应的条件一般化学反应的条件（1）高温（）高温（2）高压）高压（3

2、）强酸（）强酸（4）强碱（）强碱（5）催化剂）催化剂在化学反应里能改变其它物质的化学反应速在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做没有变化的物质叫做 。催化剂催化剂1 细胞内的环境细胞内的环境是很温和的是很温和的1.常温常温 2.常压常压 3.水溶液环境水溶液环境 4.pH接近中性接近中性细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反细胞内会发生一系列的化学反应，这些化学反应发生的环境条件是什么？应发生的环境条件是什么？在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适在这种环境状态下发生的化学反应，应该有适宜的催化剂

3、宜的催化剂 酶酶.11.1.细胞代谢：细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应的统称。化学反应的统称。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 一一 酶的作用和本质酶的作用和本质(一一)酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如胞有害的物质，如过氧化氢过氧化氢。体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白白 ，会加速人体衰老，损害细胞。细胞中的，会加速人体衰老，损害细胞。

4、细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解过氧化氢及时分解.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。资料：资料：过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？在体内分解和在外界分解情况有什么不一样吗？1 2.2.实验探究：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验探究：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理）实验原理新鲜肝脏中有较多的新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶过氧化氢酶，Fe3+是一种无是一种无机催化剂，机催化剂，以及加热都可以催化过氧化氢分解成水和以及加热都可以催化过氧化氢分解成水和氧氧。分别用

5、一定数量的过氧化氢酶和。分别用一定数量的过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化催化过氧化氢分解成水和氧，可以比较两者催化效率。氢分解成水和氧，可以比较两者催化效率。经计算，经计算，质量分数为质量分数为3.5%的的FeCl3溶液和质量分溶液和质量分数为数为20%的肝脏研磨液，每滴的肝脏研磨液，每滴FeCl3溶液中的溶液中的Fe3+数，数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。万倍。1（2）实验材料用具）实验材料用具新鲜的质量分数为新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液质量分数为质量分数为3.5%的氯化铁溶液的氯化铁溶液量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、

6、火柴、试量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计2H2O2 2H2OO22H2O2 2H2OO22H2O2 2H2OO2加热加热酶酶三氯化铁三氯化铁1实验步骤实验步骤试管编号试管编号1 12 23 34 4第一步第一步每支试管加每支试管加2ml 2ml 过氧化氢溶液过氧化氢溶液第二步第二步不处理不处理9090水浴水浴滴入滴入2 2 滴滴FeClFeCl3 3溶液溶液滴入滴入2 2滴肝滴肝脏研磨液脏研磨液1对照实验：除了一个因素以外，其他因素都保持不变对照实验：除了一个因素以外，其他因素都保持不变的实验。的实验。3.3.控

7、制变量控制变量概念：概念：变量：实验过程中可以变化的因素。变量：实验过程中可以变化的因素。自变量：人为改变的变量自变量：人为改变的变量因变量：随着自变量的变化而变化。因变量：随着自变量的变化而变化。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量成为无关些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量成为无关变量变量对照原则对照原则:设计对照实验设计对照实验,一般既要设置对照组又要一般既要设置对照组又要设置实验组。设置实验组。单一变量原则：单一变量原则：在对照实验中在对照实验中,除了要观察的变量除了要观察的变量发生变化

8、外发生变化外,其他变量都应保持相同。其他变量都应保持相同。实验设计原则实验设计原则:1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过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快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

9、度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生带火星的木条带火星的木条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：1与与1 1号试管相比，为什么号试管相比，为什么2 2号试管加热后过氧化氢就能号试管加热后过氧化氢就能分解？分解？加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。从常态转变为容易分解的活跃状态。FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化和猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的原因与氢分解的原因与2 2号试管的相同吗？号试管的相同吗？问题质疑问题质疑3.3.活化

10、能：活化能：活化能：活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活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跃状态所需要的能量不同不同FeFe3+3+和过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能和过氧化氢酶是降低了过氧化氢分解反应的活化能催化剂催化作用的本质是什么？催化剂催化作用的本质是什么？降低化学反应活化能降低化学反应活化能问题质疑问题质疑1112020摄氏度测得过氧化氢分解的活化能摄氏度测得过氧化氢分解的活化能4.结论：同无机催化剂相比较，酶降低活化结论：同无机催化剂相比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。能的作用更显著，因而催化效率更高。条件条件活化能活化能 kj

11、/mol没有催化剂催化没有催化剂催化75用胶态铂催化用胶态铂催化54过氧化氢酶催化过氧化氢酶催化291(二二)酶的本质酶的本质(1)巴斯德以前：巴斯德以前：发酵是纯化学反应，发酵是纯化学反应，与生命活动无关。与生命活动无关。(2)(2)巴斯德：巴斯德：通过显微镜观察提出酿通过显微镜观察提出酿酒中的发酵是由于有酵酒中的发酵是由于有酵母细胞的存在，没有活母细胞的存在，没有活细胞的参与糖类不可能细胞的参与糖类不可能变成酒精变成酒精1.探索历程1李比希李比希引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，这些物质引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，这些物质只有在细胞死亡并裂解后才能发挥作用。只有在细胞死亡并裂解后才能

12、发挥作用。毕希纳毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质成为酿酶将酵母细胞中引起发酵的物质成为酿酶萨姆纳萨姆纳从刀豆中提取出脲酶的结晶，并证明脲酶是蛋从刀豆中提取出脲酶的结晶，并证明脲酶是蛋白质白质切赫、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1降低活化能降低活化能酶的本质酶的本质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。其中绝大多数酶是蛋白质其中绝大多数酶是蛋白质少数是少数是RNARNA。酶的来源酶的来源酶的作用酶的作用酶的化学成分酶的化学成分酶是活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？酶是活细胞产生的，只能在活细胞中发挥作用吗？酶在

13、细胞内外都能发挥作用酶在细胞内外都能发挥作用问题质疑问题质疑1概念概念.酶的本质酶的本质绝大多数酶是蛋白质，少数是绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA1本节课小结：1 1、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用，降降低化学反应活化能，低化学反应活化能，是生物催化剂是生物催化剂，。同无机催化剂相比，催化效率更高。同无机催化剂相比，催化效率更高。2 2、酶的本质、酶的本质绝大多数酶是蛋白质，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是少数酶是RNARNA。3 3、酶的定义、酶的定义酶是活细胞产生的酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。具有催化作用的有机物。11、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，、大多数酶在水

14、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C练一练练一练CD13.3.关于酶的叙述中关于酶的叙述中,正确的是正确的是().().A A酶只有在生物体内才能起催化作用酶只有在生物体内才能起催化作用 B B酶都有消化作用酶都有消化作用C

15、 C酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。D D酶都是在核糖体上合成的酶都是在核糖体上合成的4 4在在过过氧氧化化氢氢酶酶和和FeFe3+3+的的催催化化效效率率比比较较的的实实验验中，把肝脏制成研磨液的目的是（中，把肝脏制成研磨液的目的是（）。）。A A有利于过氧化氢酶的释放有利于过氧化氢酶的释放 B B保护过氧化氢酶保护过氧化氢酶 C C提高过氧化氢酶的活性提高过氧化氢酶的活性D D以上说法都不正确以上说法都不正确cA1520世纪世纪80年代初，年代初，Cech 和和Altman分别发现分别发现了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的了具有催化功能的

16、核酶，打破了酶只是蛋白质的传统观念，为此双双获得了传统观念，为此双双获得了1989年的诺贝尔化年的诺贝尔化学奖。学奖。“核酶核酶”是指某些（是指某些（）。）。ADNA BRNA C染色体染色体 DATPB酶与一般催化剂的共同点：酶与一般催化剂的共同点：1.改变化学反应速率，本身不被消耗。改变化学反应速率，本身不被消耗。2.只能催化已存在的化学反应。只能催化已存在的化学反应。3.降低活化能，使反应速率加快降低活化能，使反应速率加快底物酶产物降解反应1二、二、酶的特性酶的特性1221少量肝脏少量肝脏研磨液研磨液 比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率事实上，酶的催化效

17、率是一般无机催化剂的事实上，酶的催化效率是一般无机催化剂的 倍倍将唾液稀释将唾液稀释1010倍与用唾液原液催化淀粉水解的效果相同。倍与用唾液原液催化淀粉水解的效果相同。107 1013（一）酶具有高效性（一）酶具有高效性1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。细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的专一性专一性 是分不开的。是分不开的。（二）酶具有专一性（二）酶具有专一性目前发现的酶有目前发现的酶有4000多种多种,它们分别催化不同它们分别催化不同的化学反应。的化学反应。实验：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用实验：探究淀粉酶对淀粉和

18、蔗糖的水解作用原理：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在淀粉酶原理：淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在淀粉酶的催化作用下能水解为麦芽糖。蔗糖在酶的催化作的催化作用下能水解为麦芽糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生反糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。应，生成砖红色的沉淀。1 现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设

19、计这个实验？你又怎么知道淀粉糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？酶催化了糖的水解呢？酶催化了糖的水解呢？酶催化了糖的水解呢？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试管下半部浸入试管下半部浸入6060左右的热水中左右的热水中,分别加入淀粉酶分别加入淀粉酶2 2滴，振荡，反应滴，振荡，反应5min5min2号试管中加入号试管中加入2mL蔗糖蔗糖溶液溶液加入斐林试剂加入斐林试剂 振荡振荡约约60水浴水浴2min1号试管中加入号试管中加

20、入2mL淀粉淀粉溶液溶液蓝色蓝色无变化无变化棕色棕色砖红色砖红色沉淀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。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。1酶活性：酶对化学反应的催化效率酶活性：酶对化学反应的催化效率主要影响因素：温度和主要影响因素：温度和pH 酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和 过酸、过碱或温度过高都会使酶的空间结构遭到过酸、过碱或温度过高都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。适宜温度下其

21、活性可以恢复。1实验：探究温度对淀粉酶活性的影响实验：探究温度对淀粉酶活性的影响淀粉溶液淀粉溶液 实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论2号试管号试管3号试管号试管1号试管号试管试管各加入试管各加入2mL淀粉溶液淀粉溶液加热至加热至60，保温约保温约5min保持保持0冰水中冰水中保温约保温约5min加热至加热至100，保温约，保温约5min各加入两滴碘液各加入两滴碘液振荡振荡加入淀粉酶加入淀粉酶2滴，振荡，反应约滴，振荡，反应约5min无明显现象无明显现象蓝色蓝色 蓝色蓝色只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一定温度下酶的催化效率最好只有在一

22、定温度下酶的催化效率最好1过氧化氢过氧化氢溶液溶液实验实验步骤步骤一一二二三三四四实验现象实验现象结论结论实验：探究实验：探究pHpH对过氧化氢酶活性的影响对过氧化氢酶活性的影响 2号试管号试管1号试管号试管3号试管号试管试管各加入试管各加入2mL过氧化氢溶液过氧化氢溶液蒸馏水蒸馏水 2mL质量分数为质量分数为5%的盐酸的盐酸2mL质量分数为质量分数为5%的的NaOH 2mL加入过氧化氢酶加入过氧化氢酶2滴，振荡滴，振荡23min后将带火星的卫生香分别放入试管后将带火星的卫生香分别放入试管中中无明显变化无明显变化无明显变化无明显变化复燃复燃只有在适合的只有在适合的只有在适合的只有在适合的pHp

23、HpHpH下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高下酶的催化效率最高1思考思考1.1.课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，课本建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究用过氧化氢酶探究pHpH对酶活性的影响，为什么对酶活性的影响，为什么？因为温度对淀粉酶活性的影响较大，因为温度对淀粉酶活性的影响较大，pHpH对过氧对过氧化氢酶的影响较大。这样做实验的现象才明显。化氢酶的影响较大。这样做实验的现象才明显。2.2.在测定淀粉酶的专一性时，为什么要用到在测定淀粉酶的专一性时，为什么要用到蔗糖溶液？蔗糖溶液？设置对照实验。设置对照实验。1三、三、影响酶促反应速率的因素：影响

24、酶促反应速率的因素：1 1 温度温度3 3 酶的浓度：反应速率随酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。酶浓度的升高而加快。4 4 底物浓度：在一定浓度底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率到一定浓度，反应速率 不再变化不再变化酶酶促促反反应应速速率率酶的浓度酶的浓度酶酶促促反反应应速速率率底物浓度底物浓度酶量一定酶量一定2 pH2 pH16.6.6.6.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题：加酶洗衣粉中一

25、般含有蛋白酶，请回答下面的问题：（1 1 1 1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍？奶渍和血渍？奶渍和血渍？奶渍和血渍？（2 2 2 2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？）使用这种洗衣粉为什么要用温水？（3 3 3 3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料？（衣料？（衣料？（衣料？（）A.A.A.A.化纤化纤化纤化纤 B.B.B.B.纯毛纯毛纯毛纯毛 C.C.C.C.纯棉纯棉纯棉纯棉 D.D.D.D.真丝真丝真丝真丝（4 4 4 4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中 还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？还可以加入什么酶？B D脂肪酶脂肪酶