1、 斯帕蘭札尼對鷹的消化研究斯帕蘭札尼對鷹的消化研究問題探討問題探討問題討論：問題討論：（2 2）實驗中為什么要把肉塊放入金屬籠內？）實驗中為什么要把肉塊放入金屬籠內？（1 1）這個實驗要解決什么問題？）這個實驗要解決什么問題？（3 3）推測是什么物質使肉塊消失了？）推測是什么物質使肉塊消失了？鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學性消化鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學性消化排除鳥類的胃只有物理性消化的可能排除鳥類的胃只有物理性消化的可能 可能是胃內的某種可能是胃內的某種化學物質化學物質將肉塊分解了將肉塊分解了（4 4）怎樣才能證明你的推測？）怎樣才能證明你的推測？收集胃內的化學物質，看看這些

2、物質在體外是否收集胃內的化學物質，看看這些物質在體外是否也能將肉塊分解了也能將肉塊分解了一 酶的作用和本質一、酶的作用一、酶的作用 細胞中每時每刻都進行細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱細胞著許多化學反應，統(tǒng)稱細胞代謝。代謝。細胞代謝細胞代謝思考思考光合作用光合作用葉綠體：葉綠體：CO2+H2O （CH2O) +O2光能光能 酶酶思考思考線粒體線粒體: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量能量氧氣氧氣酶酶有氧呼吸作用有氧呼吸作用思考思考合成蛋白質合成蛋白質核糖體：核糖體： 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶縮合脫水縮合脫水核糖體核糖體細胞代謝細胞代謝細胞中每時每刻進行的化學

3、反應的統(tǒng)稱。細胞中每時每刻進行的化學反應的統(tǒng)稱。酶和細胞代謝有關系嗎？酶和細胞代謝有關系嗎？酶酶細胞代謝細胞代謝C CCOOHCOOHH HN NR R1 1R R2 2O OHHH HC CNHNH2 2C OHC OHH H+R R1 1C CNHNH2 2C C H HOOCOOHCOOHC CHHN NR R2 2HH+ H2O2 2 HH2 2OO2 2 2 2 H2 2O + O2 21 1、常溫下反應、常溫下反應2 2、加熱、加熱3 3、FeFe3+3+做催化劑做催化劑4 4、過氧化氫酶、過氧化氫酶肝臟研磨液肝臟研磨液加入試管直接觀察加入試管直接觀察9090左右左右水浴加熱水浴加

4、熱滴加滴加FeClFeCl3 3溶液溶液（一）酶在細胞代謝中的作用（一）酶在細胞代謝中的作用新鮮馬鈴薯研磨液。新鮮馬鈴薯研磨液。酒精燈、量筒、大燒杯。酒精燈、量筒、大燒杯。試管、試管架試管、試管架衛(wèi)生香、溫度計、滴管、衛(wèi)生香、溫度計、滴管、火柴、試管夾?；鸩?、試管夾。三腳架、石棉網。三腳架、石棉網。新配制的體積分數為新配制的體積分數為3%3%的的過氧化氫溶液，質量分數過氧化氫溶液，質量分數為為3.5%3.5%的氯化鐵溶液。的氯化鐵溶液。22 濃度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%90FeCl3自變量自變量因變量因變量無關變量無關變量變量變量復燃復燃復燃復燃肝臟研磨液 滴入2滴氯化鐵溶液

5、滴入2滴12342mlH2O22mlH2O2 90加熱2mlH2O2因變量：2號加熱3號FeCI3溶液4號肝臟研磨液自變量：H2O2分解速率無關變量： 加入試劑的量、實驗室的溫度， FeCI3和肝臟研磨液的新鮮程度等。無關變量無關變量實驗變量實驗變量反應變量反應變量實驗組實驗組:對照組對照組:操縱操縱觀察測量觀察測量控制控制（消除或平衡掉）（消除或平衡掉）施加施加不施加不施加分析分析得出結論得出結論1 1、酶在細胞代謝中的作用、酶在細胞代謝中的作用討論：討論：1、與1號試管相比，2號試管出現什么不同的現象?這一現象說明了什么？2、在細胞內，能通過加熱來提高反應速率嗎？3、3號和4號試管未經加熱

6、，也有大量氣泡產生，這說明什么？4、3號試管與4號試管相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？2號管產生的氣泡多；說明加熱能促進號管產生的氣泡多；說明加熱能促進H2O2的分解。的分解。不能。不能。Fe3+和過氧化氫酶都能加快和過氧化氫酶都能加快H2O2的分解速率。的分解速率。4號。號。 過氧化氫酶比過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。的催化效率高得多。說明說明酶酶具有高效性。具有高效性。 分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的學反應的活躍狀態(tài)活躍狀態(tài)所需要的能量所需要的能量稱為稱為 加熱加熱加熱在化學反應中的作用加熱在化學反應中的作用催 化 劑 在 化 學 反 應 中

7、 的 作 用催 化 劑 在 化 學 反 應 中 的 作 用7575無催化劑催化無催化劑催化2929過氧化氫酶過氧化氫酶活化能活化能(kJ.mol(kJ.mol-1)-1)條件條件. 無機無機催化劑催化劑. 生物生物催化劑催化劑催化劑可以降低化學反應的活化能，而且與催化劑可以降低化學反應的活化能，而且與無機催化劑相比較，酶的作用更顯著，因而無機催化劑相比較，酶的作用更顯著，因而催化效率更高。催化效率更高。 正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能正是由于酶的催化作用，細胞代謝才能在溫和的條件下快速進行。在溫和的條件下快速進行。（二）酶在細胞代謝中的作用（二）酶在細胞代謝中的作用巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵

8、是純化學反應，與生命活動無關發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德巴斯德發(fā)酵與活細胞有關發(fā)酵與活細胞有關，發(fā)，發(fā)酵是整個細胞而不是細酵是整個細胞而不是細胞中某些物質起作用胞中某些物質起作用引起發(fā)酵的是細胞中的某些引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質物質，但這些物質只有在酵，但這些物質只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用揮作用畢希納畢希納酵母酵母細胞中的某些物質細胞中的某些物質能夠在酵母細胞破碎后能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)繼續(xù)起催化作用起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納薩姆納脲酶是脲酶是蛋白質蛋白質李比希李比希切赫、奧特曼切赫、奧特曼少數少數RNAR

9、NA也具有生物催化功能也具有生物催化功能酶酶(Enzyme)(Enzyme)的概念的概念:絕大多數酶是蛋白質絕大多數酶是蛋白質,少數的酶是少數的酶是RNA.酶是酶是活細胞活細胞產生的一類具有產生的一類具有生物生物催化作用催化作用的的有機物有機物。來源來源功能功能本質本質肝臟研磨液 滴入2滴氯化鐵溶液 滴入2滴12342mlH2O22mlH2O2 90加熱2mlH2O2因變量：2號加熱3號FeCI3溶液4號肝臟研磨液自變量：H2O2分解速率無關變量： 加入試劑的量、實驗室的溫度， FeCI3和肝臟研磨液的新鮮程度等。課堂小結課堂小結無機催化劑和酶都可以降低化學反應的活化能，無機催化劑和酶都可以降

10、低化學反應的活化能，都可以提高化學反應速率，那么哪個作用更顯都可以提高化學反應速率，那么哪個作用更顯著呢？如何用實驗來驗證？著呢？如何用實驗來驗證？請大家回憶上節(jié)課請大家回憶上節(jié)課HH2 2OO2 2在不同條件下的分解的實驗！在不同條件下的分解的實驗！3443少量肝臟少量肝臟研磨液研磨液說明過氧化氫酶比說明過氧化氫酶比FeFe3+3+的催化效率的催化效率( (活性活性) )高得多。高得多。 比較過氧化氫酶和比較過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率的催化效率為什么為什么4 4號試管的反應速率比號試管的反應速率比3 3號試管快得多？號試管快得多？事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的事實上，酶的

11、催化效率一般是無機催化劑的 倍。倍。107 1013 酶的高效性保證了細胞內化學反應的順利酶的高效性保證了細胞內化學反應的順利進行。進行。 酶具有高效性的意義：酶具有高效性的意義：上述實驗說明了：上述實驗說明了：一、酶具有高效性一、酶具有高效性你能用其他更簡捷的方法來驗證酶的高效性嗎？你能用其他更簡捷的方法來驗證酶的高效性嗎？ 淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡麥芽糖、葡萄糖、果糖萄糖、果糖均屬還

12、原性糖。還原性糖能夠與斐林均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應，生成試劑發(fā)生氧化還原反應，生成磚紅色磚紅色的沉淀。的沉淀。 現在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催現在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解，應該如何設計這個實驗？你又化哪種糖水解，應該如何設計這個實驗？你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實實驗驗步步驟驟一一二二三三實驗實驗現象現象 結論結論分別加入淀粉酶分別加入淀粉酶2 2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入6060左右

13、的熱水中，反應左右的熱水中，反應5min5min2 2號試管中加入號試管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約6060水浴水浴2min2min1 1號試管中加入號試管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液藍色藍色無變化無變化磚紅色沉淀磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用v每一種酶只能催化每一種酶只能催化 化學反應?；瘜W反應。v細胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進行，與細胞代謝能夠有條不紊，互不干擾地進行，與酶的酶的 是分不開的。是分不開的。 二、

14、酶具有專一二、酶具有專一 性性一種或一類一種或一類 40004000專一性專一性v目前發(fā)現的酶有目前發(fā)現的酶有 多種多種, ,它們分別催化不同它們分別催化不同的化學反應。的化學反應。一、酶具有高效性一、酶具有高效性淀粉溶液淀粉溶液蔗糖溶液蔗糖溶液實實驗驗步步驟驟一一二二三三分別加入淀粉酶分別加入淀粉酶2 2滴，振蕩，試管下半部浸入滴，振蕩，試管下半部浸入6060左右的熱水中，反應左右的熱水中，反應5min5min2 2號試管中加入號試管中加入2mL2mL蔗糖溶液蔗糖溶液加入斐林試劑加入斐林試劑 振蕩振蕩約約6060水浴水浴2min2min1 1號試管中加入號試管中加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶

15、液 從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要從上面進行的實驗我們看出進行實驗需要比較溫和的條件，比如淀粉酶在比較溫和的條件，比如淀粉酶在6060左右最好。左右最好。能不能設計一個實驗，來證明溫度會影響酶的催能不能設計一個實驗，來證明溫度會影響酶的催化效率（活性）？化效率（活性）？探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用你又該動腦筋了！你又該動腦筋了！問題聚焦問題聚焦1 1、選擇淀粉還是、選擇淀粉還是HH2 2OO2 2作為實驗材料？作為實驗材料？三組，高溫，低溫和常溫！三組，高溫，低溫和常溫！2 2、我要設計幾組實驗？選擇幾個溫度？、我要設計幾組實驗？選擇幾個溫度？淀粉酶。

16、因為淀粉酶。因為 HH2 2OO2 2受溫度影響也會分解受溫度影響也會分解3 3、觀察指標怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？、觀察指標怎么確定，選擇什么樣的鑒定試劑？碘液，看是否變藍碘液，看是否變藍序號項目試管1231淀粉溶液 1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3溫度60 沸水冰水4碘液12滴12滴12滴5實驗現象以上設計有兩點錯誤以上設計有兩點錯誤: :一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則一是加入的可溶性淀粉溶液沒有遵循等量原則; ;二是試劑加入的順序錯誤二是試劑加入的順序錯誤2 2、3 3步應互換。步應互換。 以上設計是否有錯誤？1 1號試管號試管淀粉溶液淀粉溶液實驗實驗步驟步

17、驟一一二二三三四四實驗現象實驗現象結論結論2 2號試管號試管3 3號試管號試管加入淀粉酶加入淀粉酶2 2滴，振蕩滴，振蕩試管各加入試管各加入2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液藍色藍色保持保持00冰水中冰水中約約5min5min加熱至加熱至100100，約約5min5min加熱至加熱至6060，約約5min5min各加入兩滴碘液各加入兩滴碘液振蕩振蕩無明顯現象無明顯現象只有在一定溫度下酶的催化效率最好只有在一定溫度下酶的催化效率最好藍色藍色探究溫度對淀粉酶活性的影響探究溫度對淀粉酶活性的影響 除了注意對照實驗設計，還要注意實驗的順序，除了注意對照實驗設計，還要注意實驗的順序，如果有時間，實驗組可等梯度

18、多做幾組，得出的結如果有時間，實驗組可等梯度多做幾組，得出的結果更準確。果更準確。 在最適溫度的兩側，反應速率都比較（在最適溫度的兩側，反應速率都比較（ ） 較高的溫度容易使酶的較高的溫度容易使酶的( )( )遭到破壞，蛋白遭到破壞，蛋白質變性，而失去質變性，而失去( )( )。每種酶都有自己的每種酶都有自己的低低活性活性最適溫度最適溫度空間結構空間結構動物：動物：35-4035-40攝氏度攝氏度植物植物 40-5040-50攝氏度攝氏度細菌、真菌細菌、真菌 差別較大差別較大在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起在合適的條件下將肉塊和蛋白酶放到一起疑問：疑問：60時，為什么肉塊長時間不能被分解？

19、時，為什么肉塊長時間不能被分解？如何找到酶活性最高時的溫度？如何找到酶活性最高時的溫度？ 通過以上實驗可以知道，酶在最適溫度下，通過以上實驗可以知道，酶在最適溫度下，活性最高?；钚宰罡?。 那么那么PHPH值不同，對酶的活性有沒有影響呢？值不同，對酶的活性有沒有影響呢？你又要動腦筋了！你又要動腦筋了！設計一個實驗，來探究設計一個實驗，來探究pHpH會影響酶的催化會影響酶的催化效率（活性）？效率（活性）？以上設計缺少對照組。以上設計缺少對照組。 以上設計是否科學？以上設計是否科學？序號項目試管121淀粉酶溶液 1ml1ml2PH NaOH 1ml Hcl 1ml 3可溶性淀粉溶液 2ml 2ml

20、4溫度 60 60 5斐林試劑 2ml 2ml 6實驗現象 1 1號試管號試管過氧化氫過氧化氫溶液溶液實驗實驗步驟步驟一一二二三三四四實驗現象實驗現象結論結論2 2號試管號試管3 3號試管號試管加入過氧化氫酶加入過氧化氫酶2 2滴，振蕩滴，振蕩23min23min試管各加入試管各加入2mL2mL過氧化氫溶液過氧化氫溶液無明顯變化無明顯變化pHpH7 7pH=12pH=12pHpH2 2將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中將帶火星的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的只有在適合的pHpH下酶的催化效率最好下酶的催化效率最好復燃復燃無明顯變化無明顯變化探究探究pHpH對過氧化氫酶活性的影響對過氧化氫酶活性的影響過氧化氫酶過氧化氫酶在最適