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(共20张PPT)
5.1降低化学反应活化能的酶
第一课时
斯帕兰扎尼实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。
斯帕兰札尼通过实验得出了什么结论？
食物在胃中被某种物质消化
斯帕兰札尼：盐酸
施旺：胃蛋白酶
这种物质是什么？
随着对细胞的研究，人们认识到，细胞的生活需要物质和能量。能量是怎么释放、储存和利用的呢？
各种化学反应
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞代谢离不开酶。
为什么细胞代谢离不开酶？
探究酶的作用
（以过氧化氢在不同条件下的分解为例）
探究·实践
比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、实验原理
2 H2O2 2 H2O + O2↑
加热/催化剂
催化剂
无机催化剂：FeCl3
细胞代谢：酶
2、实验目的
通过比较H2O2过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。
3、实验材料
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液
新配制的体积分数为3%的H2O2溶液
酶
4.实验步骤：
取4支试管分别编上序号1、2、3、4，每只试管分别加入2ml过氧化氢溶液
1
2
3
4
常温
90℃
水浴加热
2滴
3.5%FeCl3
2滴
20%肝脏研磨液
5.观察实验结果，分析实验现象
1
2
3
4
3
4
1.观察气泡冒出的情况，并做比较。
2.观察卫生香的燃烧的剧烈程度，并作比较
步骤 试管编号 1 2 3 4
一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
2ml 2ml 2ml 2ml
二 反应条件 常温 90℃ FeCl3 鲜肝研磨液
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结果 气泡产生
带火星木条
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
复燃
复燃，并燃烧剧烈
分析实验结果，可得出什么结论？
1与2对照：________________________________________________
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
1与3对照：________________________________________________
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
1与4对照：______________________________________________
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
实验分析
1
2
3
4
3
4
3与4对照：______________________________________________
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率更高。
实验结论：
酶和无机催化剂一样都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化剂
为反应提供能量
催化作用
科学方法
因变量
自变量
变量
无关变量
控制变量和设计对照试验
实验过程中变化的因素
人为控制的对实验对象进行处理的因素
因自变量改变而变化的变量
对实验结果造成影响的可变因素
对照实验：除作为自变量的因素外，其他因素（无关变量）都要保持一致。
单一变量原则
对照组：未作任何处理的；实验组：经过人为处理的（空白对照）
对照原则
空白对照、自身对照、相互对照、条件对照
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一 H2O2 浓度
二
结果 气泡产生
带火星木条 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
鲜肝研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
反应条件
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
控制变量和设计对照实验
变量
自变量
人为改变的变量
因变量
无关变量
对照原则
等量性原则
等量性原则
单一变量原则
对照组
实验组
无关变量
从实验可知，加热以及催化剂都能促进过氧化氢的分解，其原理是？
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。
H2O2 (常态)
能量
活化能
H2O2(活跃状态)
活化能的概念
那么催化剂的作用原理和加热作用原理的一样吗？
活化能
加热：提供能量
降低了活化能
活化能
图中①表示：
图中②表示：
图中④表示：
无催化剂时化学反应所需的活化能。
无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
酶催化时化学反应所需的活化能。
图中③表示：
图中⑤表示：
无机催化剂降低的活化能
酶降低的活化能
酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
酶催化的机理：
降低化学反应的活化能
酶的本质
酶到底是什么物质呢？
关于酶本质的探索
巴斯德之前：发酵是纯化学过程
活酵母细胞参与发酵
死酵母细胞释放物质
巴斯德
李比希
毕希纳
酿酶使糖液变成酒
萨姆纳
脲酶是蛋白质
切赫和奥特曼
其他科学家
很多酶都是蛋白质
少数RNA也能催化
1.酶合成的场所： 、 ；
2.酶的基本单位： 、 ；
3.酶作用的场所： ；
4.酶起作用的原理： 。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
来源
酶的概念
化学本质
功能
1. 所有的蛋白质都是酶
2. 凡是具有催化作用的物质都是酶
×
×
核糖体
细胞核
细胞内、细胞外
降低化学反应的活化能
氨基酸
核糖核苷酸
练一练
课堂小结
酶
催化功能
活细胞
蛋白质、RNA
降低化学反应的活化能
来源
原理
本质
功能
1.下图是催化剂降低化学反应活化能的图解：
（1）表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是 段
（2）表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是 段
（3）表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是 段。
ad
cd
ac
请回答下列问题：
(1)甲图表示H2O2在FeCl3、过氧化氢酶和没有催化剂三种条件下的反应过程，该图说、明过氧化氢酶的催化机理是_ ________________，曲线______表示过氧化氢酶的催化作用。
(2)由上表可知，该实验的因变量是______________。
2.细胞内的代谢反应需要催化剂，细胞代谢的过程中会产生有害物质过氧化氢，但细胞也会产生过氧化氢酶将其及时分解，某研究小组进行了如下表所示实验并绘制了甲图的曲线。
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 2mL 2mL
2 加入新鲜马铃薯匀浆 3滴 -
3 加入X溶液 - 3滴
4 检测 气泡产生速率① 气泡产生速率②
降低化学反应的活化能
b
气泡产生速率/氧气产生速率/过氧化氢分解速率
(3)在以上实验中过氧化氢酶发挥作用时，空间结构__________（“是”或“否”）改变，酶的本质是 ____________________。
(4)如果上表中X溶液为煮熟马铃薯块，研究人员检测发现试管B中气泡产生速率较A管明显减少，可能的原因是______________。
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 2mL 2mL
2 加入新鲜马铃薯匀浆 3滴 -
3 加入X溶液 - 3滴
4 检测 气泡产生速率① 气泡产生速率②
是
大多数是蛋白质，少数是RNA
煮熟的马铃薯块中过氧化氢酶失活

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