降低化学反应活化能的酶PPT课件

万晓军生物工作室
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1、 高效性
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
❖ 酶的催化效率是无机催化剂的107 ~1013 倍
我们熟悉的酶：
实验的变量
变量的种类
含义
举例
自变量 因变量
人为改变的变量
随着自变量的变化而 变化的变量
2号水浴加热、3号FeCl3溶液、 4号肝脏研磨液
用单位时间产生气泡的数目 多少表示H2O2分解速率
除自变量外，对实验 加入H2O2的量；实验室温度；
无关变量
结果能造成影响的 可变因素
FeCl3和肝脏研磨液的新 鲜程度
通过显微镜观察 的研究认为糖类变成酒
发现发酵的过程中 精就是一个化学反应
有酵母菌
结论:引起发酵的
结论：发酵与活 是细胞中的某些物质，
细胞有关，发酵是 但这些物质只有在酵母
整个细胞而不是细 细胞死亡并裂解后才能
胞中某些物质起作 发挥作用
(4) 毕希纳：
① 1860——1917（德国）：化学家 ② 过程：酵母细胞研磨 加水搅拌 加压过滤
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
总结酶的定义 酶是蛋白质 切赫、奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能
❖分子从常态转变为容易发生化学反 应的活跃状态所需的能量称为活化 能。
加热： 使分子获得能量，易于反应 催化剂： 降低反应所需的活化能。
酶和无机催化剂的作用
降低反应的活化能，从而加快 化学反应的速率。
酶与无机催化剂的共同点：练习册42页 1、只能催化热力学上允许进行的反应。 2、酶可以缩短化学反应到达平衡的时间，但 不能改变反应的平衡点。 3、在反应前后，酶的性质和数量保持不变。
酶(Enzyme)的定义:
酶是活细胞产生的一类具有
来源
生物催化作用的有机物。
功能
本质
绝大多数酶是蛋白质, 少数的酶是RNA.
三、酶的特性
❖ 酶的高效性 ❖ 酶的专一性
酶的催化效率是无机催 化剂的107 ~1013倍
每一种酶只能催化一种 化合物或一类化合物的 化学反应
❖酶的作用条件较温和 需要适宜的温度和pH
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对照实验： 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 对照实验一般要设置对照组和实验组。
(1)空白对照：对照组不施加任何处理因素。
(2)自身（前后）对照：对照与实验在同一受试对象进 行，如质壁分离与复原实验
(3)相互对照（条件对照）：几种处理(或水平)互为对 照。如3号和四号试管的比较
实验的对照原则
通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增 加实验结果的可信度和说服力。
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对照实验 对照组
实验组
试管编号 1
2
3
4
第无关一变步量
每支试管加2ml过氧化氢溶液
第自二变步量
90℃水 2滴FeCl3 2滴肝脏
不处理 浴
溶液
研磨液
实因验变现量象
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实验步骤
试管编 号
第一步 第二步
1
2
3
4
每支试管加2ml过氧化氢溶液
不处理 90℃水 2滴FeCl3 2滴肝脏
浴
溶液
研磨液
实验wenku.baidu.com 象
(气泡）
不明显
少量
较多 复燃
最多 快速复燃
实验 结论
和1号试管相比， 2号试管出现什么不同的现 象？这一现象说明什么？ 2号出现气泡多 加热能促进过氧化氢分解
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。
正是由于酶的催化作用，细 胞代谢能在温和条件下快速 进行。
2. 酶的本质
⑴ 19世纪 发酵是纯化学反应, 与生命活动无关。
对比 巴斯德 和 李比希 观点的比较
1822—1895(法国 1803—1873(德国)
)
化学家
微生物学家
通过对化学变化
(气泡）
不明显
少量
较多 复燃
最多 快速复燃
实单验一变 结量论原则
结论：酶能催化生物化学反应，催化效率比
无机催化剂高得多。 研究发现，酶的催化效率是无机催化剂催化效
率的107~1013倍。因此，酶具有高效性
思考：酶为什么能催化生 物化学反应呢？
酶为什么能催化生物化学反应？
❖ H2O2 (常态)
能量 H2O2(活跃状态)
在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?
不能，温度过高会造成生物的细胞死亡 3号和4号试管未经加热，也有大量的气泡产 生，这说明什么？ Fe3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解, 起催化作用
3号和4号试管相比，哪支试管中的反应速率 快？这说明什么？
过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高的多
探 究 一 对 照 实 验 的 设 计 和 变 量 的 控 制
不含酵母细胞的提取液 加入葡萄糖 ③ 现象：冒出气泡 ④ 结论：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 一样。
(5) 萨姆纳： ① 1887——1955（美国） ② 1926年从刀豆中提取脲酶实验 ③ 结论:酶为蛋白质。
(6) 切赫和奥特曼：(美国)
20世纪80年代发现: 少数RNA也是酶。
加热、催化剂
1、酶的作用
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验原理：
高温 /Fe3＋ /
2 H2O2 过氧化氢酶 2 H2O + O2
实验中应注意的问题
(1)实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过 氧化氢酶就会在腐生菌的作用下分解，就不能促进过氧化氢分 解成水和氧气。
(2)滴入肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一个滴管，否则滴 入的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中的H2O2酶具 有高效性，可能会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结 果的准确性。
1.5.1 降低化学反应活化能的酶
问题探 讨
这个实验要解 决 什么问题？
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
是什么物质使 肉
块消失了？
思考：
叶绿体、线粒体、核糖体有 什么生理功能？
光合作用（叶绿体） 有氧呼吸（线粒体） 脱水缩合（核糖体）
细胞中每时每刻都进行着的许多化学 反应，统称为细胞代谢。
思考：化学中我们要想使一个化学 反应顺利进行，可以怎么做？