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新叶伸向和煦的阳光

新叶伸向和煦的阳光. 蚱蜢觊觎 (jiyu) 绿叶的芬芳. 我就要抓住你了!. 我一定要好好地饱餐一顿!!. ?. 他们都在为生存而获取. 第 5 章 细胞的 能量供应和利用. 第一节 降低化学反应活化能的酶. 酶为生活添姿彩. 白化病. 苯丙酮尿症. 呈现症状. 提出问题:. 1 、 什么是细胞代谢? 2 、 酶在细胞代谢中有什么作用? 3 、 酶的化学本质是什么?. 问题探讨 : 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用. 讨论:. 1. 这个实验要解决什么问题?. 鸟类的胃是否只有物理性消化 , 没有化学消化 ?.

evan
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新叶伸向和煦的阳光

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Presentation Transcript


  1. 新叶伸向和煦的阳光

  2. 蚱蜢觊觎(jiyu)绿叶的芬芳

  3. 我就要抓住你了!

  4. 我一定要好好地饱餐一顿!!

  5. 他们都在为生存而获取

  6. 第5章 细胞的 能量供应和利用

  7. 第一节 降低化学反应活化能的酶

  8. 酶为生活添姿彩

  9. 白化病 苯丙酮尿症 呈现症状

  10. 提出问题: • 1、什么是细胞代谢? • 2、酶在细胞代谢中有什么作用? • 3、酶的化学本质是什么?

  11. 问题探讨: 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 讨论: 1.这个实验要解决什么问题? 鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学消化? 2.是什么物质使肉块消失了? 胃内的化学物质将肉块分解了。

  12. 一 酶的作用和本质 ---生命活动的基础 (一)细胞代谢 细胞中每时每刻都在进行着的 化学反应。

  13. 问题质疑: ? 在生物体外,许多化学反应的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? 组成生物体的细胞内外环境是很温和的:常温、常压、水溶液环境、pH接近中性。而细胞内每时每刻都进行着各种生化反应,为什么这些生化反应能迅速有序地完成的呢? 酶

  14. 资料: • 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损害细胞。 • 细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢及时分解.过氧化氢酶在肝脏里含量较多。 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?

  15. 加入试管直接观察 猪肝研磨液 酒精灯水浴加热 滴加FeCl3溶液 比较过氧化氢不同条件下的分解实验 实验原理:过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶 的作用下都可分解成水和氧气。 2 H2O2→ 2 H2O + O2 实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢,了解酶的作用和意义。 实验思路: 常温下反应 加热 Fe3+做催化剂 过氧化氢酶

  16. 3+ 3+ Fe Fe (二)酶在细胞代谢中的作用 常温 H2O2酶 2H2O+O2 2H2O2 2H2O2 加热

  17. 过氧化氢在不同条件下的分解 FeCl3 H2O2酶 常温 90℃

  18. 实验步骤:

  19. 讨论 1、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? 加热能促进过氧化氢分解。 2、在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 不能,温度过高会造成细胞死亡。

  20. 实验步骤:

  21. 实验步骤: 1min分钟后,将点燃的卫生香放在液面的上方

  22. 讨论 1、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? 加热能促进过氧化氢分解。 2、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、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。 4、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+的催化效率高得多。

  23. 实验结论 1.酶可以在常温常压下高效地完成对化学反应的催化。 2.酶有催化作用: 3.酶有高效性:

  24. 思考 1.为什么要对肝脏进行研磨?而且肝脏要新鲜? 2.能否用同一滴管滴加FeCl3 溶液和肝脏研磨液的? 研磨利于过氧化氢酶的释放, 过氧化氢酶多且活性高。 不能,共用滴管会让肝脏研磨液(或FeCl3)残留在试管内,难以判断出H2O2的分解是滴加哪种溶液的作用,影响实验结果的准确。

  25. 实验设计原则: ①对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。 ②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。

  26. 控制变量 自变量:人为改变的变量 因变量:随着自变量的变化而变化的变量 无关变量:除自变量外,实验过程中可能 还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量 变量

  27. 实验过程的理论分析 加入试剂的量; 实验室的温度; 氯化铁和肝脏研磨液的新鲜程度等 2号:90℃水浴加热 3号:加入3%的氯化铁 4号:加入20%肝脏研磨液 1号试管 2,3,4号试管 H2O2分解速率 用产生气泡数目多少表示

  28. H2O2 H2O2 常态 讨论1:与试管1相比,试管2出现什么现象? 这一现象说明什么? 活跃态 二、酶在细胞代谢中的作用   加 热 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

  29. 二、酶在细胞代谢中的作用 讨论4:3号和4号试管相比,哪支试管的反应速率更快?这说明什么?

  30. 二、酶在细胞代谢中的作用 各条件使反应加快的本质: 加热: Fe3+: 酶: 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 更显著地降低化学反应的活化能,因而催化 效率更高 正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。

  31. 课堂小结 ?酶的本质 细胞代谢 • 设计实验的原则:单一变量原则 • 对照原则 • 酶能显著降低化学反应活化能,提高化学反应速率的作用

  32. 二.酶的本质 1. 巴斯德以前: 发酵是纯化学反应,与生命活动无关。

  33. 2. 巴斯德: ① 1822——1895(法国):微生物学家 ② 通过显微镜观察发现发酵的过程中有酵母菌 ③ 结论:没有活细胞糖类不可能变成酒精

  34. 3.李比希: ① 1803——1873(德国):化学家 ② 通过对化学变化的研究认为糖类变成酒精就 是一个化学反应 ③ 结论: 在这个变化过程中,只有细胞死之后 放出的某些物质起了作用

  35. 巴斯德之前 巴斯德是微生物学家,特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家,倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上,使科学研究更加有的放矢。 两者出现争论的原因是什么?这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用? 发酵是纯化学反应,与生命活动无关 巴斯德 李比希 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 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 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 切赫、奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能 请给酶下一个较完整的定义。

  36. 酶的本质 毕希纳实验示意图 从中可得出什么结论?为什么当时只能推测酶是蛋白质,而不能证明酶是蛋白质?

  37. 酶的本质 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。 酶的来源 酶的作用 酶的化学成分 显著降低活化能 其中绝大多数酶是蛋白质 少数是RNA。 酶是活细胞产生的,只能在活细胞中发挥作用吗? 酶在细胞内外都能发挥作用

  38. 多数蛋白质 少数RNA 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体 细胞核(真核生物) 活细胞都能产生酶 生物催化作用 显著降低化学反应的活化能

  39. 二、酶的特性

  40. 三、酶的特性 1、酶具有高效性 是无机催化剂的107—1013倍 ◆意义: ①保证细胞内化学反应的顺利进行; ②保证细胞所需能量的稳定供应。

  41. 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 1号试管中加入2mL 淀粉溶液 2号试管中加入2mL 蔗糖溶液 分别加入淀唾液粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入37℃左右的热水中,反应5min 振荡 分别加入1ml斐林试剂 约60℃水浴2min 砖红色沉淀 无砖红色沉淀 淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。

  42. 酶具有专一性 资料、下图表示的是某类酶作用的模型。 (1)图中的哪个英文字母代表酶?其它字母代表什么? (2)这个模型的含义是什么? 酶A与底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一性。 酶有专一性 每一种酶只能催化一种或一类化学反应。

  43. 思考 专一性的意义 专一性—保证了代谢有条不紊地进行 生物体内的化学反应多种多样,由于酶的,可推出酶的种类具有。 专一性 多样性

  44. 资料: (1)加酶洗衣粉的包装袋上往往注明这种洗衣粉的适用温度。人患感冒发烧时,常常会食欲不振。 (2)唾液淀粉酶、胃蛋白酶等消化酶都 是在消化道中起作用的。不同部位体温差不多,但消化液的pH不一样。唾液的pH为6.2~7.4,胃液的pH为0.9~1.5,小肠液的pH为7.6。唾液淀粉酶会随唾液流入胃,入胃后,却发现,唾液不再具有催化淀粉分解的功能。胃蛋白酶会随食糜进入小肠,但这时胃蛋白酶也不会起作用。 你由以上现象可以提出什么问题呢?

  45. 探究实验 影响酶活性的条件 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的。酶对化学反应的催化效率称为酶的活性。 。 酶的活性高低可用单位时间内底物的减少量和生成物的生成量来表示。

  46. 探究: 温度是否影响酶的活性? 温度影响酶的活性 假设: 实验思路 1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料? 淀粉酶, H2O2受温度影响也会分解 2、自变量是什么?设计几组温度?因变量是什么?观察指标怎么确定,选择什么样的鉴定试剂? 温度 三组 淀粉减少量 看是否变蓝 碘液 材料用具: 质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、热水、蒸馏水、冰块,碘液、试管、量筒、烧杯、酒精灯、温度计、三脚架、石棉网等。

  47. 试管1,1’ 试管2,2’ 试管3,3’ 3号 2ml 加等量可溶性淀粉溶液 1号 2ml 2号 2ml 加等量新鲜淀粉酶溶液 1’号 1ml 2’号 1ml 3’号 1ml 控制不同温度条件 600C热水 (5min) 沸水 (5min) 冰块 (5min) 淀粉酶溶液与淀粉溶液混合 1’号注入1号 保持600C (5min) 3’号注入3号 冰块 (5min) 2’号注入2号 沸水 (5min) 加入等量碘液 1滴 1滴 1滴 不变蓝 变蓝 变蓝 观察实验现象 温度过高或过低都会影响酶的活性 得出结论

  48. 思考 1.用淀粉酶探究温度对酶活性的影响的实验中,实验步骤:淀粉 +淀粉酶+在不同温度下保温+检验, 步骤合理吗?就如何处理? 不合理,淀粉会在淀粉酶的催化下先水解一部分。应先用不同的温度处理酶与底物,等温度相同时再混合在一起 2.能否用斐林试剂来鉴定? 不能,因为斐林试剂需水浴加热,而本实验需严格控制温度。

  49. 探究: pH是否影响酶的活性? pH影响过氧化氢酶的活性 实验假设: 实验思路 自变量是什么?设计几组pH?因变量是什么?以什么作为观察指标? 不同的PH,三组,过氧化氢的分解速率,产生的气泡量 材料用具: 质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、质量分数为5%的盐酸、蒸馏水、试管、量筒等。

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