1、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SOD，全名叫超氧化物歧化酶，被广泛用于食品、饮料、牙膏和化妆品中，它能去除人体内的垃圾超氧化物，使人延缓衰老，保持青春活力。大宝问题探讨:斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 1、斯帕兰札尼设计的实验要解决什么问题？2、是什么物质使肉块消失了？鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化胃内的化学物质将肉块分解了。视频本实验能证明：胃具有化学消化的作用细胞内的环境是很温和的：常温、常压、水溶液环境、pH接近中性。细胞内数量如此巨大的生物化学反应如何在常温、常压、水溶液环境、pH接近中性的条件下，迅速高效的进行呢？酶问题质疑：在生物体外，许多化学反应的
2、顺利进行需要一些条件，如高温、高压、强酸、强碱、催化剂等。细胞内是否具备这些条件呢？(一)、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢：细胞中每时每刻进行的化学反应的统称。一 酶的作用和本质比较过氧化氢在不同条件下的分解实验探究：实验目的：比较Fe3+过氧化氢酸的催华效率酶在细胞代谢中的作用2 H2O2 2 H2O +O21.常温下反应2.加热3.Fe3+做催化剂4.过氧化氢酶猪肝研磨液加入试管直接观察酒精灯加热滴加FeCl3溶液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）变白，会加速人体衰老，损害细胞。细胞中的过氧化氢酶能将过
3、氧化氢及时分解。过氧化氢酶在肝脏里含量较多。资料：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？实验原理（1）新鲜猪肝或萝卜细胞等活细胞中均含有过氧化氢酶，Fe3+是一种无机催化剂，以及加热都可以催化过氧化氢分解成水和氧.分别用一定数量的过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢分解成水和氧，可以比较两者催化效率。（2）经计算，用质量分数为3.5%的氯化铁溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液做实验，每滴氯化铁溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。实验材料用具 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 质量分数为3.5%的氯化铁溶液 量筒、试管、滴管、
4、试管架、卫生香、火柴、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计2H2O2 2H2OO22H2O2 2H2OO22H2O2 2H2OO2加热酶三氯化铁对照原则:设计对照实验,一般既要设置对照组又要设置实验组。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。实验设计原则:步骤试管编号说明1234一二观察结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴2滴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过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件自变量因变量无关变量变量H2O2 浓度剂量剂量气泡产生带火星的木条对
5、照实验对照组实验组实验步骤：问题质疑：1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能分解？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。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酶降低化学反应活化能的图解20摄氏度测得过氧化氢分解的活化能条件活化能kj/mol没有催化剂催化用胶态铂催化过氧化氢酶催化755429催化剂催化作用的本质是什么？降低化学反应活化能反应进程能量无酶Fe3+酶反应物生成物Fe3+和酶对反应的影响曲线图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。2、FeCl3中Fe3+和猪肝研磨液的过氧化氢酶都
6、能加快过氧化氢分解的原因与2号试管的相同吗？Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。加热加热相当于给汽车加大油门，而加入相当于给汽车加大油门，而加入催化剂催化剂相当于给汽车找相当于给汽车找到了一条到了一条穿山隧道穿山隧道，把所需的能量降低了！，把所需的能量降低了！二、酶的本质资料分析：关于酶本质的探索（二）酶的本质A.酶本质的探索：（1）1857年，法国巴斯德通过显微镜观察，提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在结论：没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的(2)德国李比希结论：发酵是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并
7、裂解后才能发挥作用（3）德国毕希纳过程：结论：将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶（4）美国萨姆纳1926年，从刀豆种子中提出脲酶结晶，脲酶是一种蛋白酶20世纪30年代,相继提出了多种酶的蛋白结晶结论：酶是一类具有催化作用的蛋白质（5）20世纪80年代切赫、奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用结论：酶是具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNAB.酶的定义：酶：是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA怎样验证酶的存在？与双缩脲反应巴斯德之前（P82）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
8、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（即少数酶是RNA)来源功能化学本质多数是蛋白质类化合物，少数是RNA。活细胞产生的催化剂酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物二、酶的特性（2）酶具有专一性每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应（1）酶的高效性酶的催化效率是无机催化剂的107 1013 倍酶活性：酶对化学反应的催化效率。凡能影响蛋白质的理化因素都能影响酶的活性。因此温度、酸碱度、重金属离子都能
9、影响酶的活性。高温、强酸、强碱等因素均可引起酶丧失催化能力。三、影响酶活性的因素四、酶的催化作用需要适宜的条件1）需要适宜温度2）需要适宜的pH值一般来说，动物体内的酶的最适温度多在35-40，而植物体内酶的最适温度多在40-50一般来说，动物体内的酶的最适PH多在6.5-8之间，而植物与微生物体内的酶，最适PH多在4.5-6.5之间。试管123淀粉溶液2mL2mL2mL温 度03760淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘 液滴滴滴结果现象不变蓝色蓝色探究温度对淀粉酶活性的影响在最适温度的两侧，反应速率都比较较高的温度容易使酶的遭到破坏而失去。每种酶都有自己的低活性最适温度空间结构探究pH对过唾液淀
10、粉酶活性的影响项 目试 管淀粉溶液2mL2mL2mL淀粉酶溶液1mL1mL1mLHCl1mL蒸馏水1mLNaOH1mL加碘后变色不变变蓝变蓝过氧化氢酶在最适合的pH下，酶的活性 最高空间结构在过酸过碱的条件下，都会使酶的遭到破坏而失去。活性 酶的专一性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催化效率是无机催化剂的107 1013 倍总结：酶的高效性酶的催化作用需要适宜的条件1）需要适宜pH值2）需要适宜的温度酶的特性：酶的概念：活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物.本节课小结：1、酶在细胞代谢中的作用降低化学反应活化能，是生物催化剂。同无机催化剂相比，催化效率更高。2、酶的本质
11、绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。3、酶的定义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，只能在活细胞中发挥作用吗？1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（）A.大多数酶石油或细胞产生的B.大多数酶是生物催化剂C.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2、酶的基本组成单位是（）A.氨基酸B.核苷酸C.核糖核苷酸D.A或C基础闯关CD3.关于酶的叙述中,正确的是().A酶只有在生物体内才能起催化作用B酶都有消化作用C酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。D酶都是在核糖体上合成的4在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（）。A有利于过氧化氢酶的释放B保护过氧化氢酶C提高过氧化氢酶的活性D以上说法都不正确cA520世纪80年代初，Cech 和Altman分别发现了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的传统观念，为此双双获得了1989年的诺贝尔化学奖。“核酶”是指某些（）。ADNA BRNA C染色体DATPB