5.1 降低化学反应活化能的酶课件2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1(共30张PPT)

(课件网) 第5章 细胞的能量供应和利用 第1节 降低化学反应活化能的酶 实验背景：人们普遍认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有机物，也就是说，鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。 斯帕兰札尼研究鹰的消化作用实验 １.为什么要将肉块放在金属笼内？ 　 ２.是什么物质使肉块消失了？ 　 ３.怎样才能证明你的推测？ 胃液里的消化酶进行化学性消化，使肉块消失了。 排除了物理性消化，观察有无化学性消化。 从鹰胃中提取胃液，在体外进行消化实验。 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。而化学反应通常需要酶的参与。那么，酶有什么作用呢？ 1、酶在细胞代谢中的作用 一、酶的作用和本质 探究·实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。质量分数为3.5%FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+，大约是过氧化氢酶分子数的25万倍。 本实验用观察气泡产生的数量及点燃卫生香的复燃情况来比较反应速率。 目的要求 通过比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。 材料用具 材料：3%H2O2溶液，20%肝脏研磨液，3.5%FeCl3溶液 用具：量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯， 试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计。 方法步骤：见课本P77 实验现象 实验结果与结论 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2mL 2mL 2mL 2mL 二 反应条件 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结 果 气泡产生 卫生香燃烧 结论 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 对照实验 对照组 实 验 组 自变量 因变量 无关变量 讨论： 与1号试管相比，2号试管出现什么不同现象？这一现象说明什么？ 2号试管气泡较多，说明加热能使反应速率加快。 2H2O2 2H2O + O2↑ 能量 常态分子 活跃状态（有利于化学反应的进行） 活化能 活化能：分子从常态转化为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 讨论：3号和4号试管未加热，也有大量气泡产生，这说明什么问题？ FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的H2O2酶都能降低H2O2的活化能，加快H2O2分解的速率。 2H2O2 2H2O + O2↑ H2O2 酶 2H2O2 2H2O + O2↑ FeCl3 无机催化剂 生物催化剂 3 过氧化氢溶液 氯化铁溶液 4 过氧化氢溶液 少许肝脏 讨论：3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？ 3 过氧化氢溶液 氯化铁溶液 4 过氧化氢溶液 少许肝脏 4号试管中的反应速率快；说明酶的催化效率比无机催化剂高。 加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高，这样细胞代谢就能在温和条件下快速进行。 酶降低了反应物分子活化时所需的能量。 （Ea：活化能） 酶降低化学反应活化能的图解 同等的能量，有酶会使更多的分子处在活化状态，从而使反应大大加快。 拓展：酶与无机催化剂的比较 Fe3+、MnO2等 过氧化氢酶 性质 无机催化剂 有机催化剂 条件 高温、高压 条件温和（常温、常压） 催化效率 较低 （降低活化能） 高效(107-1013) （更显著的降低活化能） 催化对象 多种反应 一种或一类的反应 共同特点 反应前后质量不变；性质不变；不改变化学平衡点及产物的生成量。 只改变化学反应速率。 酶本质的探索 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 发酵与整个细 胞的活动有关 发酵与细胞中 某种物质有关 酵母细胞中的某物质(酿酶)能在细胞外起作用 酶是蛋白质 巴斯德之前 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 少数RNA也有生物催化功能 切赫和奥特曼 来源：活细胞。 作用：催化作用（降低活化能）。 本 ... ...