降低化學反應活化能的酶——公開課

1、細胞代謝細胞代謝細胞中細胞中每時每刻進行的每時每刻進行的化學反化學反應應，統稱為細胞代謝。，統稱為細胞代謝。一些化學反應的條件一些化學反應的條件MnO2濃濃H2SO4CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O2KClO3 2KCl + 3O2一般化學反應的條件一般化學反應的條件 ：FeBr2BrHBr 在化學反應里能改變其它物質的化學反應在化學反應里能改變其它物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有變化的物質叫做都沒有變化的物質叫做 。催化劑催化劑（1）高溫（）高溫（2）高壓）高壓（3）強酸（）強酸（4）強

2、堿（）強堿（5）催化劑）催化劑催化劑只是改變反應速率催化劑只是改變反應速率,并不改變化學平衡并不改變化學平衡細胞內外的環(huán)境：細胞內外的環(huán)境： 1.常溫常溫2.常壓常壓3.水溶液環(huán)境水溶液環(huán)境4.pH接近中性接近中性 細胞內會發(fā)生一系列的化學反應，這些細胞內會發(fā)生一系列的化學反應，這些化學反應發(fā)生的環(huán)境條件是什么？化學反應發(fā)生的環(huán)境條件是什么？ 在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學反應，應該在這種環(huán)境狀態(tài)下發(fā)生的化學反應，應該有適合的生物催化劑有適合的生物催化劑 酶酶很溫和很溫和教學目標：教學目標：1、說明酶在細胞代謝中的、說明酶在細胞代謝中的作用作用、本質本質及及特性特性。2、通過進行有關實驗，學會控制

3、、通過進行有關實驗，學會控制自變量自變量，觀察和檢測，觀察和檢測因變量因變量的的變化，以及設置變化，以及設置對照組對照組和和重復實驗重復實驗。3、通過閱讀分析、通過閱讀分析“關于酶本質的探索關于酶本質的探索”的資料，認同科學是在的資料，認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的不斷的探索和爭論中前進的。實驗目的：實驗目的：了解過了解過氧化氫酶氧化氫酶的作用和意義的作用和意義實驗原理：實驗原理：H2O2 H2O + O2探究實驗探究實驗2 22 2 濃度濃度2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%自變量自變量因變量因變量無關變量無關變量對照實驗對照實驗對照組對照組實驗組實驗組實驗操作：實驗操作：對照實

4、驗：對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。人為改變的變量人為改變的變量隨著自變量的變化而變化的變量。隨著自變量的變化而變化的變量。指與自變量同時影響指與自變量同時影響因變量因變量的變化、但與研究目的無關的變量。的變化、但與研究目的無關的變量。純物理過程純物理過程化學物質起作用化學物質起作用消化消化實驗用金屬小籠的實驗用金屬小籠的目的是什么，能否目的是什么，能否改為密封金屬盒？改為密封金屬盒？推測是胃內的化學推測是胃內的化學物質將肉塊分解了。物質將肉塊分解了。 1834年，提取并命名胃年，提取并命名胃蛋白酶蛋白酶施施 旺旺1930年年N

5、orthrop分離得分離得到的到的胃蛋白酶結晶胃蛋白酶結晶糖糖 酒精酒精+CO2 對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？ 他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？ 是哪位科學家通過怎樣的實驗結束了這場爭論？得是哪位科學家通過怎樣的實驗結束了這場爭論？得到了什么結論？到了什么結論？糖糖 酒精酒精+CO2 對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學家）巴斯德（微生物學家）是活酵母細胞是活酵母細胞的作用的作用李比希（化學家）李比希（化

6、學家）是某些物質在是某些物質在細胞死亡裂解細胞死亡裂解后的作用后的作用糖糖 酒精酒精+CO2 對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學家）巴斯德（微生物學家）是活酵母細胞是活酵母細胞的作用的作用李比希（化學家）李比希（化學家）是某些物質在是某些物質在細胞死亡裂解細胞死亡裂解后的作用后的作用 他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？糖糖 酒精酒精+CO2巴斯德（微生物學家）巴斯德（微生物學家）是活酵母細胞是活酵母細胞的作用的作用李比希（化學家）李比希（化學家）是某些物質在是某些物質

7、在細胞死亡裂解細胞死亡裂解后的作用后的作用 他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？ 是誰通過怎樣的實驗結束了這場爭論？得到什么結論？是誰通過怎樣的實驗結束了這場爭論？得到什么結論？畢希納（化學家）畢希納（化學家）酵母細胞提取液與活酵母細胞作用相同酵母細胞提取液與活酵母細胞作用相同薩姆納薩姆納切赫切赫奧特曼奧特曼酶是酶是 產生的具有產生的具有 的的 來源來源功能功能活細胞活細胞催化作用催化作用 絕大多數是蛋白質絕大多數是蛋白質有機物有機物酶是一類酶是一類生物催化劑生物催化劑思考：酶在細胞代謝中起什么作用？思考：酶在細胞代謝中起什么作用？ 體外體外

8、 2H2O2 2H2O+O22H2O2 2H2O + O2 2H2O2 2H2O + O2 Fe3+2H2O2 2H2O + O2 MnO22H2O2 2H2O + O2 體內體內試試管管號號3%3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液 反應條件反應條件實驗現象實驗現象 12mL2mL自然條件下自然條件下22mL2mL9090左右水浴加熱左右水浴加熱32mL2mL滴加滴加3.5%FeCl3.5%FeCl3 3溶液溶液2 2滴滴42mL2mL滴加滴加20%20%肝臟研磨液肝臟研磨液2 2滴滴很少很少較少較少不亮不亮較多較多發(fā)亮發(fā)亮很多很多燃燒猛烈燃燒猛烈不亮不亮氣泡氣泡多少多少衛(wèi)生香衛(wèi)生香燃燒度

9、燃燒度無催化無催化劑途徑劑途徑有催化有催化劑途徑劑途徑質量分數為質量分數為2020的新的新鮮肝臟研磨液鮮肝臟研磨液1 1滴滴質量分數為質量分數為3.53.5的的氯化鐵溶液氯化鐵溶液1 1滴滴所含酶的數量（個）所含酶的數量（個）aFeFe3 3+ +的數量（個）的數量（個）2.5105 a表表 在在20 測得的過氧化氫分解的活化能測得的過氧化氫分解的活化能條件條件活化能活化能/kJmol-1沒有催化劑催化沒有催化劑催化用用Fe3+催化催化用過氧化氫酶催化用過氧化氫酶催化754329 在過氧化氫分解實驗中在過氧化氫分解實驗中, ,為什么要將為什么要將肝臟研磨，用肝臟研磨液？肝臟研磨，用肝臟研磨液？ 推測：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，推測：如果將肝臟研磨液煮沸后冷卻，催化效率是否會更高？為什么？催化效率是否會更高？為什么？先將衣物浸于加先將衣物浸于加有適量洗衣粉的水內數有適量洗衣粉的水內數小時，用溫水浸泡效果小時，用溫水浸泡效果更佳更佳, ,切勿切勿用用6060以上的以上的水。水。切勿切勿用于絲質及用于絲質及羊毛衣料，用后須徹