第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第一節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

城門(mén)中學(xué)沈彬本節(jié)聚焦細(xì)胞代謝為什么離不開(kāi)酶？酶是什么？（本質(zhì)、作用、作用特性）科學(xué)家是怎樣研究酶的本質(zhì)的？（進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)和探究----學(xué)會(huì)控制變量，觀察和檢測(cè)因變量的變化，以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn)）討論2：是什么物質(zhì)使肉塊消失了？討論4：與外界的化學(xué)反應(yīng)相比，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)有什么特點(diǎn)？思考：討論3：怎樣才能證明你的推測(cè)？胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解

指細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的各種化學(xué)反應(yīng)。（P78）生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)是在常溫常壓下進(jìn)行細(xì)胞代謝—一、酶的作用實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解原理H2O2H2O+O2過(guò)氧化氫酶加熱Fe3+步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一二

結(jié)果結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃反應(yīng)條件（相同時(shí)間）自變量因變量無(wú)關(guān)變量

H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組<名師>P56實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組

結(jié)論實(shí)驗(yàn)一

H2O2

H2O+O2

H2O2

H2O+O2

實(shí)驗(yàn)二H2O2H2O2

H2O+O2H2O+O2

過(guò)氧化氫酶

Fe3+

過(guò)氧化氫在不同溫度的分解酶和無(wú)機(jī)催化劑的催化效率比較常溫加熱溫度可以提高反應(yīng)的速率酶的催化效率比Fe3+高，具高效性反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量

加熱加熱在化學(xué)反應(yīng)中的作用活躍狀態(tài)常態(tài)反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用..…………75無(wú)催化劑催化29過(guò)氧化氫酶活化能(kJ.mol-1)條件

無(wú)機(jī)催化劑……..

酶細(xì)胞代謝：細(xì)胞中發(fā)生的_______實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論：同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶____________________更顯著，催化效率更高。酶的作用是__________總結(jié)：一、酶在細(xì)胞代謝中的作用（二）酶的本質(zhì)(完成課后P82基礎(chǔ)題)資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納

酶是蛋白質(zhì)李比希少數(shù)RNA也具有生物催化功能切赫、奧特曼二、酶的本質(zhì)從酶的概念（酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具催化能力的有機(jī)物）分析：1、酶的來(lái)源：2、酶的功能：3、酶的化學(xué)本質(zhì)：活細(xì)胞催化作用有機(jī)物（大多蛋白質(zhì)和少量RNA)4、酶的作用產(chǎn)所：可在細(xì)胞內(nèi)，也可以在細(xì)胞外、體外第2課時(shí)三、酶的特性1、高效性酶的催化效率大約是無(wú)機(jī)催化劑的107—1013倍2、專(zhuān)一性每一種酶只能催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)（鎖和鑰匙）3、酶的作用條件較溫和絕大多數(shù)生物的生命活動(dòng)是在常溫、常壓、非強(qiáng)酸、非強(qiáng)堿的環(huán)境下進(jìn)行

過(guò)氧化氫在不同條件下分解速率快慢的實(shí)驗(yàn)比較H2O2H2O+O2原理：序號(hào)項(xiàng)目試管121H2O2溶液2mL2mL2肝臟研磨液2滴/3FeCl3溶液/2滴4結(jié)果現(xiàn)象復(fù)燃不復(fù)燃結(jié)論：酶具有高效性淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用探索酶原理：淀粉麥芽糖蔗糖葡萄糖+果糖酶還原糖（麥芽糖、葡萄糖、果糖）+婓林試劑磚紅色沉淀序號(hào)項(xiàng)目試管121注入可溶性淀粉溶液2mL/2注入蔗糖溶液/2mL3注入新鮮淀粉酶溶液2mL2mL4加婓林試劑后60℃加熱1mL1mL5結(jié)果現(xiàn)象磚紅無(wú)結(jié)論：酶具有專(zhuān)一特性每一種酶催化一種或一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的專(zhuān)一性是分不開(kāi)的。探究影響酶活性的條件提出問(wèn)題影響酶活性的條件：溫度、PH值、底物濃度、酶的濃度作出假設(shè)酶活性受溫度的影響酶活性受PH值的影響酶活性受底物濃度的影響酶活性受酶的濃度的影響探究影響酶活性的條件材料用具:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％淀粉酶溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的肝臟研磨液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％可溶性淀粉溶液、體積分?jǐn)?shù)為3％過(guò)氧化氫溶液、熱水、蒸餾水、冰塊、碘液、斐林試劑。試管、量筒、小燒杯、大燒杯、滴管、試管夾、酒精燈、三角架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、PH試紙、火柴。？1、溫度能影響酶的活性嗎?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟（1）提出問(wèn)題（2）作出假設(shè)（嘗試性的回答）（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)材料器具實(shí)驗(yàn)方法步驟（4）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)按設(shè)計(jì)方案操作觀察結(jié)果（現(xiàn)象）并記錄（5）分析結(jié)果，得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期1、PH能影響酶的活性嗎?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(以同桌兩人為一組）材料→假設(shè)→自變量、因變量→對(duì)照組→控制無(wú)關(guān)變量→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→觀察結(jié)果、記錄→分析結(jié)果→結(jié)論、應(yīng)用→酶活性受PH影響探索探究PH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響H2O2H2O+O2原理：項(xiàng)目試管１２３過(guò)氧化氫酶溶液1mL1mL1mL蒸餾水1mL//NaOH/1mL/HCl//1mL過(guò)氧化氫溶液2mL2mL2mL結(jié)果現(xiàn)象大量氣泡無(wú)氣泡無(wú)氣泡結(jié)論：過(guò)氧化氫酶在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中不起作用，在中性環(huán)境中能催化過(guò)氧化氫快速分解探索PH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響←氣泡很少、慢3PH=122PH=71PH=1←氣泡很多、快←氣泡很少、慢對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組酶活性受溫度影響探索原理：1.淀粉遇碘形成藍(lán)色化合物。2.淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘后，不形成藍(lán)色化合物。探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響試管123淀粉溶液2mL2mL2mL溫度熱水沸水冰塊淀粉酶溶液1mL1mL1mL碘液１滴１滴１滴結(jié)果現(xiàn)象不變藍(lán)藍(lán)色藍(lán)色結(jié)論：60℃為該淀粉酶的適宜溫度，溫度過(guò)高或過(guò)低使酶的活性下降探索溫度對(duì)淀粉酶活性的影響（用碘液檢驗(yàn)）對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組在探索溫度對(duì)淀粉酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中，為什么要在加入淀粉酶之前控制好各自的溫度？