【高中生物】酶的作用和本质ppt4

+H
N
C
→R
1
C
C
NH2
H R2
NH2
五、酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢，了解酶的作用和意义。 1、常温下反应 2、加热 加入试管直接观察 酒精灯加热 滴加FeCl3溶液 猪肝研磨液
3、Fe3+做催化剂
4、过氧化氢酶
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
试管编号 步骤 一
H2O2 浓度
说明 4
3%
1
3% 2ml
2
3% 2ml
3
3%
变量
无关变量
剂量
二
2ml
2ml
反应条件 剂量
常温
不明显
90℃ FeCl3
少量 较多
肝脏研 磨液 自变量
2滴清水 2滴清水 2滴
2滴
大量
结 气泡产生 果 卫生香燃烧
结论
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
酶如何在细胞中发挥作用?
四、酶的作用
叶绿体：CO2+H2O 线粒体:
C6H12O6+6H2O+O2
酶 缩合脱水
光能 酶 氧气 酶
（CH2O) +O2
6CO2+12H2O+能量
核糖体： 氨基酸
多肽
一、细胞代谢cellular metabolism:细胞
中每时每刻都进行着许多化学变化的统称。
H O R1 C C OH H H O COOH H N H C R2 COOH
【探究】酶的特性与影响酶活性的条件
• • • • • • • 提出探究的问题 作出假设 设计实验 进行实验，记录结果 分析结果，得出结论 表达和交流 进一步探究
要求： • 1、分组、填写名单。 • 2、小组讨论、完成实 验设计。要求每位同学 都写在实验册上，
酶的特性
酶的作用与本质
• 酶：是活细胞产生的具有催化作用的
• 生黄豆中含有胰蛋白酶抑制物，食用后容易导致恶心、 呕吐、腹泻。黄豆应高温久煮，煮熟煮透即可食用；豆 浆煮沸后多煮片刻。 • 氰化物进入人体内,迅速与氧化型细胞色素氧化酶的三价 铁相结合，从而抑制了细胞色素氧化酶的活性，使组织 不能利用氧，产生细胞内室息。氰化物侵入人体或接触 它们(特别是通过皮肤伤口)，均能引起中毒。轻者头痛、 眩晕、呼吸困难，重者昏、戏挛、血压下降，甚至在二、 三分钟内无预兆而突然昏致死亡。
实验设计
酶有哪些特性？哪些因素会影响酶的活性？
1、无机催化剂和酶都能加速化学反应的速率，哪一种的 效率更高？ 2、一种无机催化剂可以催化多种反应，酶是否具备同样 的特点？ 3、酶对化学反应的催化效率为酶的活性。在不同的温 度下，同一种酶的活性会否受到影响？ 4、同一种酶在不同的pH下，其活性是否会改变？ • 请设计相关的实验，验证你们的假设
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
酶的作用和本质
一、问题探讨
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？
二、酶的发现
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德 李比希
发酵与整个细 胞的活动有关
毕希纳
发酵与细胞中 某种物质有关
因变量
y=k· x
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照实验 步骤
一 二
H2O2 浓度
对照组
试管编号 实验组 2 3 4 说明
1
3%
2ml
3%
2ml
3%
2ml
3%
2ml
剂量
无关变量
反应条件
剂量
常温
不明显
90℃ FeCl3
少量 较多
肝脏研 磨液 自变量
2滴清水 2滴清水 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ滴
2滴
大量
结 气泡产生 果 卫生香燃烧
有机物，其中绝大多数是蛋白质， 少数RNA也具有生物催化的功能。
• 作用：…… 参与细胞代谢，催化化学反应。
• 由酶催化的化学反应，称酶促反应 • 酶对化学反应的催化效率为酶的活性
酶的特性
高效性
酶是如何实现如此 高效的催化效率的？
• 酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013倍
酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
的活跃状态所需要的能量称为活化能
分子从常态转变为容易发生化学反应
酶降低化学反应活化能的图解 条件 没有催化剂催化 用胶态铂催化 过氧化氢酶催化
活化能 kj/mol 75 54 29
20摄氏度测得过氧化氢分解的活化能
催化剂催化作用的本质是什么？ 降低化学反应活化能 酶和无机催化剂相比哪个更能降低活化能？ 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。
酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用
萨姆纳
酶是蛋白质
三、酶的定义：
酶 是活细胞产生的具有催
化作用的有机物, 其中绝大多数 酶是蛋白质。
【相关知识】
目前已发现的酶有4000多种，它们分别催化不 同的化学反应。 加酶洗衣粉的制成与效用(温水、适用于不同 的衣物） 动物（或者人）体内不同部位的消化酶（如唾 液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等）的 消化对象和作业环境（恒温、不同PH值） 固氮微生物的生物固氮作用（固氮酶、27℃ 、 中性PH值） 。。。。。。
结论
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
因变量
课堂练习
• 为了验证加酶洗衣粉是否比普通洗衣粉有更强的去污 力，有一个生物实验小组把同样的脏布条放在不同的 烧杯内浸泡。
烧杯 1 2
条件 加酶洗 衣粉 普通洗 衣粉
水量 500ml 500ml
水温 40℃ 60℃
浸泡时 间 20min 20min
• 蘑菇过敏是由于体内缺乏一种血清铜氧化酶，不能把食物 中的铜排出体外，以致中毒过敏。 • 蚕豆过敏症（又名蚕豆病）患者体内缺乏一种6--磷酸葡 萄糖脱氢酶，吃蚕豆后会造成血液中的红血球破裂，引起 过敏症即全身乏力、贫血、黄疸、肝肿大、呕吐、发热等， 若不及时抢救，会因极度贫血死亡。
酶缺失、失活与疾病
酶在细胞代谢中的作用
各条件使反应加快的本质：
加热： 提高分子的能量 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能 正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能 在温和的条件下快速进行。
酶缺失、失活与疾病
人体内的许多酶能促进体内代谢 • 对牛奶过敏的人是体内缺乏一种半乳糖--1一磷硫尿苷酰 活动的正常进行。如果遗传因素或 转移酶，不能分解奶中半乳糖；半乳糖的积累会产生毒性， 影响全身。 环境因素影响了酶的活性，就可能 • 对蔬菜过敏的人是由于体内缺乏植烷酸水解酶，不能正确 引发疾病甚至危及生命。 利用绿色食物中的植烷酸，而植烷酸的积累会使人体中毒