内容正文:
5.1 降低化学反应活化能的酶
夯实基础 突破要点
1.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。细胞代谢离不开酶。
为什么细胞代谢离不开酶?
1.酶能高效的催化化学反应,保证细胞代谢快速进行。
2.酶能在温和条件下进行催化,保证细胞代谢在正常生理状态下进行。
3.酶具有专一性,保证细胞代谢能够按一定顺序进行。
一、酶在细胞代谢中的作用
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
①实验原理
2H2O2
2H2O + O2 ↑
不同条件
②实验设计
通过O2的产生量判断H2O2的分解情况
加热是化学反应的常见条件
Fe3+是无机催化剂
新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶
不同条件
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
③材料用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液
质量分数为3%的FeCl3溶液
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
a.材料:
b.用具:
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
组别 对照组 实验组
1 2 3 4
过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl3
2滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡 无气泡 少量 较多 大量
卫生香燃烧情况 不复燃 不复燃 变亮 复燃
④实验过程及结果
几乎不分解
对照
少量
促进过氧
化氢
发亮
过氧化氢酶
燃烧猛烈
1与2对照:_______________________________
⑤实验分析
加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。(为反应提供能量)
1与3对照:_______________________________
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。(催化作用)
1与4对照:_______________________________
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。(催化作用)
3与4对照:_______________________________
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。(酶具有高效性)
3.酶催化的机理
(1)活化能:
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。
图中①表示:
图中②表示:
图中④表示:
无催化剂时化学反应所需的活化能。
无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
酶催化时化学反应所需的活化能。
不同条件如何提高过氧化氢的分解速率呢?
3.酶催化的机理
(2)酶催化的机理
酶与无机催化剂催化的机理相同,都能降低化学反应的活化能,但是酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。
③表示:
⑤表示:
无机催化剂降低的活化能
酶降低的活化能
2.分析酶的作用原理曲线
(1)表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
(2)表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
(3)表示酶降低的活化能是 段。
AC
BC
AB
3.酶的催化作用机理
(1)活化能:分子从常态转变为 的活跃状态所需要的能量称为活化能。
(2)酶催化作用的原理: 的活化能。
(3)意义:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,使细胞代谢能在 条件下快速有序地进行。
容易发生化学反应
降低化学反应
温和
4.控制变量和设计对照实验
实验过程中遵循的原则:
单一变量原则、对照原则。
1)单一变量
a.变量:实验过程中变化的因素称为变量。
b.自变量:实验过程中,人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量。
c.因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。
d.无关变量:实验中除自变量外的一些对因变量造成影响的可变因素,叫做无关变量。
e.单一变量:实验过程中除自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致。
组别 对照组 实验组 变量
1 2 3 4
过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl3
2滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡 无气泡 少量 较多 大量
卫生香燃烧情况 不复燃 不复燃 变量 复燃
无关变量
无关变量
自变量
因变量
因变量
分析本实验的变量
(2)实验过程的变量及对照分析
实验对象
温度和催化剂
H2O2分解速率
气泡产生的多少
实验结果
4.控制变量和设计对照实验
自变量控制
a.加法原理
与常态相比,人为增加某种影响因素。
第2组、第3组、第4组就是利用了加法原理。
中的“加法原理”和“减法原理”
4.控制变量和设计对照实验
自变量