内容正文:
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
新叶伸向和煦的阳光,
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量,
能量在细胞里流转激荡!
一 酶的作用和本质
问题探讨
1773年,意大利科学家斯帕兰札尼(L. Spallanzani,1729—1799)做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。
讨论
便于取出实验材料(肉块);排除物理性消化,确定有化学性消化。
胃内的化学物质将肉块分解了。
收集胃内的化学物质,在体外是否发挥作用。
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?
1773年,意大利科学家斯帕兰札尼:
科学家发现:
1835年,德国科学家施旺:
食物在胃中的消化,靠的是胃液中的某种物质
胃液中含有大量盐酸,推测盐酸是使食物分解的物质
胃腺分泌物中有一种物质,与盐酸混合后,对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用,这种物质就是胃蛋白酶
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
①主要场所:
②实质:
③特点:
④意义:
细胞质基质
细胞内各种化学反应
一般都需要酶催化;在水环境中进行;
反应条件温和;一般伴随着能量的释放、储存和利用
细胞代谢是细胞生命活动的基础
在细胞这样较为温和的环境中,各种生化反应如何高效有序地进行?
探究.实践
比较H2O2在不同条件下的分解
一 酶在细胞代谢中的作用
实验原理
加热或Fe3+或H2O2酶
2H2O2 2H2O + O2
实验目的
比较H2O2在不同条件下分解的快慢,了解酶的作用原理和意义
方法步骤
H2O2溶液 2ML 2ML 2ML 2ML
反应条件
观察 气泡
带火星卫生香 —— ——
不明显
少量
较多
大量
变亮
复燃
无关变量
试管编号 1 2 3 4
自变量
因变量
常温 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝脏研磨液
过氧化氢在不同条件下的分解
对照组
实验组
实验组
实验组
科学方法
控制变量和设计对照实验
2、自变量:
3、因变量:
4、无关变量:
除自变量外,实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量
随着自变量的变化而变化的变量
人为改变的变量
1、变量:
实验中可以变化的因素
5、对照实验
除作为自变量的因素外,其余无关变量都保持一致,并将结果进行比较的实验。
加热、加Fe3+、加肝脏研磨液
H2O2分解速率
如反应浓度、反应时间等
1号试管对照组(空白对照),2、3、4号试管实验组
1. 与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明了什么?
2号试管放出的气泡多,
说明加热能促进H2O2的分解,提高反应速率
2. 在细胞内能通过加热来提高反应速率吗?
不能
3. 3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么?
FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快H2O2分解的速率
4. 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?为什么说酶对于
细胞内化学反应的顺利进行至关重要?
4号试管更快,说明H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内的化学反应需要在常温、常压下进行,只有酶能够满足,所以酶对细胞内的化学反应的顺利进行至关重要。
结果讨论:
能力提升
3、加入猪肝研磨液和氯化铁溶液时能否共用一个吸管?
1、为什么要选用新鲜的猪肝?
2、为什么要将猪肝制成研磨液?
4、氧气的多少可以通过哪些途径观察?
保证H2O2酶的活性和数量。
使肝细胞破裂,从而释放出H2O2酶,增大酶与过氧化氢的接触面积。
不能,会影响实验的准确性。
气泡的数量、带火星的卫生香复燃的情况等
如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置,分析有关说法正确的是( )
A. 该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B. 3号、4号试管对照说明酶具有催化作用
C. 4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高
D. 4支试管中H2O2的浓度和用量都应相同
小试牛刀
D
常态
活跃态
终态
活化能
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。
你能解释加热、无机催化剂、酶在促进过氧化氢分解过程中的作用原理吗?
酶降低化学反应活化能的图解
加热:
Fe3+:
酶:
为反应提供能量
降低化学反应活化能
降低化学反应活化能
为什么酶的催化作用效率更高?
时间
产物浓度
A.加酶
B.加无机催化剂
C.不加催化剂
A、C曲线比较,说明酶具有__________
A、B曲线比较,说明酶具有__________
高效性
催化作用
酶的作用特点:
1、