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
(一)酶的作用和本质
SOD(超氧化物歧化酶)是一种能够催化超氧化物通过歧化反应转化为氧气和过氧化氢的酶。它广泛存在于各类动物、植物、微生物中,是一种重要的抗氧化剂,保护暴露于氧气中的细胞。
加酶洗衣粉
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
C
COOH
H
N
R1
R2
O
H
H
C
NH2
C OH
H
+
→
R1
C
NH2
C
H
O
COOH
C
H
N
R2
H
一、酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
1、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
酒精灯水浴加热
滴加FeCl3溶液
步骤 1 2 3 4 变量
一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3% 无关变量
剂量 2ml 2ml 2ml 2ml
二 反应条件 常温 90℃ FeCl3 新鲜肝脏研磨液 自变量
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 因变量
卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃
结论 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照组
实验组
对照实验
等量性原则
等量性
原则
单一变量原则
探究·实践
1、自变量、因变量、无关变量?
2、如何判断过氧化氢的分解速率?
单位时间产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。
(1)与1号试管相比,2号试管出现什么不同的现象?这一现象说明什么?
2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
(2)1与3号、1号与4对照说明什么?
(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?
(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?
说明FeCl3和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
4号试管快,说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高。
3、对实验结果分析
Fe3+、酶能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
(5)2、3、4号试管试管相比,哪支试管中产生的氧气最多?为什么?
一样多。因为过氧化氢的量一样。
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?
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶
使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶,增加酶与底物的接触面积
③、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时,能否共用一个吸管?
④、为什么要新配制的H2O2 ?
不能,影响实验的准确性
H2O2不稳定,易分解
4、实验注意事项探讨
各条件使反应加快的本质:
加热:
Fe3+:
酶:
使分子得到能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
酶在细胞代谢中的作用?
在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?
不能
催化作用,从而使细胞代谢在温和的条件下快速有序的进行。
(1)图中表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是哪一段?
(2)图中表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是哪一段?
(3)图中表示酶降低的活化能的是哪一段?
(4)若将酶变为无机催化剂,则B在纵轴上向什么方向移动?
AC
BC
AB
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阅读课本P79“思考∙讨论”
巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义?各有什么局限性?
巴斯德和李比希的争论原因是什么?他们
的争论对后人研究酶的本质有何意义?
毕希纳是如何终结上述争论的?他的实验结论是什么?
萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神?
【科学探究】
三、酶的本质是什么呢?
酿酒与生命活动无关
巴斯德:
酿酒需活的酵母参与
李比希:
酿酒是酵母死亡后释放的物质引起的
其它实验:
大量的酶是蛋白质,酿酒酶为蛋白质
萨姆纳:
脲酶是蛋白质
切赫和奥尔特曼:
少数RNA具有酶活性
巴斯德
酿酒发酵液中发现酵母
酿 酒 是 什 么 回 事 呢 ?
毕希纳:
活酵母细胞产生能引起发酵的物质
化学本质 多数是蛋白质 少数是RNA
组成单位 氨基酸 核糖核苷酸
来源 核糖体的合成 DNA的转录
生理作用 具有催化作用
作用原理 降低化学反应的活化能
酶
$$