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1、1,第1节 降低化学反应活化能的酶,第五章 细胞的能量供应和利用,一 酶的作用和本质,2,斯帕兰札尼的实验,讨论：1、这个实验要解决什么问题？,2、是什么物质使肉块消失了？,3、怎样才能证明你的推测？,鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化,是胃内的化学物质将肉块分解了,收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了,3,一、细胞代谢,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。,4,二、酶在细胞代谢中的作用,2 H2O2 2 H2O + O2,1、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶,一、细胞代谢,5,比较过氧化氢在不同条件下的分解速率,2ml,2ml
2、,2ml,2ml,3%,3%,3%,3%,常温,90,FeCl3,鲜肝研磨液,2滴清水,2滴清水,2滴,2滴,反应条件,对照组,实验组,1.高温可以加快过氧化氢分解,2.FeCl3能催化过氧化氢分解,3.过氧化氢酶能催化过氧化氢分解,4.过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高,6,1、设计原则：,实验设计思想,2、变量的确定：,对照原则,单一变量原则,等量性原则,自变量是什么？怎么变？,无关变量有哪些？应怎样控制？,因变量是什么？怎么检测？,7,对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。,单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。 等量原则：各组加入的试
3、剂要等量,实验设计原则:,8,3、结果分析：,探究性实验,验证性实验,四段法：,4、过程描述：,取材分组编号。,实验组、对照组的设置。,培养或其他处理。,观察和记录。,语言规范、准确、简洁!,9,酶的催化机理是降低活化能（同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。）,10,活化能 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称为活化能,11,12,三、酶的本质（资料分析：3分钟）,13,巴斯德之前,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用,引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后
4、才能发挥作用,毕希纳,酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样,萨姆纳,脲酶是蛋白质,李比希,切赫、奥特曼,少数RNA也具有生物催化功能,14,酶的本质,来源,本质,功能,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。,酶,蛋白质,抗体,激素,载体,15,淀粉,麦芽糖,葡萄糖,淀粉酶,（唾液、肠、胰）,麦芽糖酶,（肠、胰）,脂肪,脂肪微粒,甘油+脂肪酸,胆汁,（乳化作用）,脂肪酶,（肠、胰）,蛋白质,多肽,氨基酸,蛋白酶,（胃、胰）,肽酶,（肠）,拓展：（补充初中知识）,16,只有具有分泌功能的细胞才能产生酶人体细胞中的酶有的是
5、从食物中获得，有的细胞合成的一般情况下，活细胞都能产生酶绝大多数酶是蛋白质酶在催化过程中不断被消耗酶只能在细胞内发挥作用酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶都是在核糖体上合成的催化脂肪酶水解的酶是脂肪酶,动动脑,下列说法正确吗？,17,第1节 降低化学反应活化能的酶,第五章 细胞的能量供应和利用,二 酶的特性,18,说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率(活性)高得多。,比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率,为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？,19,酶的催化效率一般是无机催化剂的107 1013倍。,酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利 进行。,酶具有高效性的意义：,上述实验
6、说明了：,一、酶具有高效性,20,你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗？,21,淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。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、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。,现在给你淀粉酶溶液，要观察淀粉酶能催化哪种糖水解，应该如何设计这个实验？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,22,分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min,2号试管中加入2mL蔗糖溶液,加入斐林试剂,振荡,约60水浴2min,1号试管中加入2m
7、L淀粉溶液,无变化,砖红色沉淀,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,23,1、2号试管中分别加入2mL淀粉溶液（两试管中PH和温度正常且相同）,淀粉酶能催化淀粉水解，蛋白酶不能催化淀粉水解,探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用,24,每一种酶只能催化 化学反应。,细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与酶的 是分不开的。,二、酶具有专一 性,一种或一类,4000,专一性,目前发现的酶有 多种,它们分别催化不同的化学反应。,一、酶具有高效性,25,分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入60左右的热水中，反应5min,2号试管中加入2mL蔗糖溶液,加入斐林试
8、剂,振荡,约60水浴2min,1号试管中加入2mL淀粉溶液,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,从上面进行的实验我们看出进行实验需要比较温和的条件，比如淀粉酶在60左右最好。能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催化效率（活性）？,26,1号试管,2号试管,3号试管,加入淀粉酶2滴，振荡,试管各加入2mL淀粉溶液,蓝色,保持0冰水中约5min,加热至100，约5min,加热至60，约5min,各加入两滴碘液,振荡,无明显现象,只有在一定温度下酶的催化效率最好,蓝色,探究温度对淀粉酶活性的影响,27,低,活性,最适温度,空间结构,动物：35-40摄氏度植物 40-50摄氏度细菌、真菌 差别较大,
9、28,在合适的条件下将肉块和蛋白酶放到一起,疑问：60时，为什么肉块长时间不能被分解？,如何找到酶活性最高时的温度？,29,通过以上实验可以知道，酶在最适温度下，活性最高。 那么PH值不同，对酶的活性有没有影响呢？,设计一个实验，来探究pH会影响酶的催化效率（活性）？,30,1号试管,2号试管,3号试管,加入过氧化氢酶2滴，振荡23min,试管各加入2mL过氧化氢溶液,无明显变化,pH7,pH=12,pH2,将带火星的卫生香分别放入试管中,只有在适合的pH下酶的催化效率最好,复燃,无明显变化,探究pH对过氧化氢酶活性的影响,31,过氧化氢酶,最高,动物体里的酶最适PH大多在6.5-8.0之间，
10、（但胃蛋白酶为1.5，胰液中的酶为8-9）植物体里的酶最适PH大多在4.5-6.5之间,过酸、过碱的，会使酶的空间结构遭到破坏,蛋白质变性，使酶永久失活。,32,影响酶促反应速率的因素：,1、温度,3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。,4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化,酶量一定,2、pH,33,结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End,34,感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings,演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日,
