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(共26张PPT)
1.细胞中有哪些物质可以提供能量？
2.细胞中与能量转化有关的结构有哪些？
3.细胞中与能量转化有关的生命活动有哪些？
4.细胞产生能量后可用于哪些生命活动？
糖类、脂肪
叶绿体、线粒体
光合作用、呼吸作用
用于各项生命活动
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
细胞的能量供应和利用
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。
1.许多化学反应的发生是需要条件的，有哪些条件？
2.细胞中的化学反应能不能利用以上条件？
生物催化剂——酶
高温、高压、通电、催化剂等
H2O2
H2O + O2
过氧化氢酶
探究·实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中作用
资料：细胞代谢会产生代谢废物，甚至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导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白，会加速人体衰老。幸而细胞中含有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为O2和H2O。其反应式如下：
2H2O2
2H2O + O2
反应条件
①常温
③加无机催化剂，如Fe3+
④加生物催化剂，如新鲜肝脏中含有过氧化氢酶
一、实验原理
②加热是化学反应常见的条件
观看视频，观察实验现象，填写实验结论。
实验步骤 试管 ① 试管编号 1号 2号 3号 4号
② H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
③ 反应条件 常温 90℃ FeCl3 2滴 鲜肝研磨液
2滴
实验现象 气泡产生
卫生香燃烧
实验结论 1、2号对照： 1、3号对照： 1、4号对照： 3、4号对比： 不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
加热能加快 H2O2分解
Fe3+能催化 H2O2分解
H2O2酶能催化 H2O2分解
H2O2酶的催化效率比Fe3+高
实验步骤 试管 ① 试管编号 1号 2号 3号 4号
② H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
③ 反应条件 常温 90℃ FeCl3 2滴 鲜肝研磨液
2滴
实验现象 气泡产生
卫生香燃烧
实验结论 1、2号对照： 1、3号对照： 1、4号对照： 3、4号对比： 不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
加热能加快 H2O2分解
Fe3+能催化 H2O2分解
H2O2酶能催化 H2O2分解
H2O2酶的催化效率比Fe3+高
观察下表，实验过程中有哪些因素是可以改变的？
变量：实验过程中的变化因素。包括自变量、因变量、无关变量。
阅读教材78页：
控制变量和设计对照实验
实验步骤 试管 ① 试管编号 1号 2号 3号 4号
② H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
③ 反应条件 常温 90℃ FeCl3 2滴 鲜肝研磨液
2滴
实验现象 气泡产生
卫生香燃烧
实验结论 1、2号对照： 1、3号对照： 1、4号对照： 3、4号对比： 不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
加热能加快 H2O2分解
Fe3+能催化 H2O2分解
H2O2酶能催化 H2O2分解
H2O2酶的催化效率比Fe3+高
自变量
无关变量
因变量
变量
相同且适宜
对照组
实 验 组
对照实验
单一变量原则
常见的对照实验类型
空白对照
自身对照
相互对照
空白对照 不给对照组做任何实验处理，通常加入等量的清水、蒸馏水或生理盐水等来替代实验因素。
1号试管为空白对照
自身对照 对照组和实验组都在同一研究对象上进行。不另设对照组。(不同处理的前后对照)
紫色洋葱鳞片叶外表皮
滴加3%的蔗糖溶液，低倍镜观察
滴加清水后，低倍镜观察
→
→
制成装片，
低倍镜观察。
→
蔗糖溶液
清水
相互对照 不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组，又称为对比实验。
2、3、4号试管为相互对照。
作用原理一样吗？
H2O2
H2O+O2
H2O2
常态
活跃态
发生化学反应
↑
活化能
能量
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。
二、酶的作用机理
加热：
Fe3+：
与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。（酶具有高效性的原因）
酶：
为H2O2提供能量（活化能）。
能降低化学反应的活化能。
能降低化学反应的活化能。（酶的作用机理）
实验步骤 试管 ① 试管编号 1号 2号 3号 4号
② H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
③ 反应条件 常温 90℃ FeCl3 2滴 鲜肝研磨液
2滴
实验现象 气泡产生
卫生香燃烧
实验结论 1、2号对照： 1、3号对照： 1、4号对照： 3、4号对比： 不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
加热能加快 H2O2分解
Fe3+能催化 H2O2分解
H2O2酶能催化 H2O2分解
H2O2酶的催化效率比Fe3+高
加热为H2O2提供能量（活化能）
Fe3+能降低化学反应的活化能
H2O2酶能降低化学反应的活化能
H2O2酶降低活化能的作用比Fe3+更显著
反应过程
能量
没有催化剂
有无机
催化剂催化
有酶催化
酶降低的活化能
酶降低化学反应活化能示意图
活跃状态
常态
活化能
底物
产物
1.如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答：
(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。
(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？
斯帕兰札尼：
食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质
？
科学家：
胃液中有大量盐酸，推测盐酸使食物分解。
1835年，施旺：
胃腺分泌物中有一种物质和盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
酶到底是什么物质呢？
我国早在4000多年前的夏禹时代，就掌握了酿酒技术，1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。
阅读教材P79-80页，将P80页“练习与应用”的图补充完整。
巴斯德之前
发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。
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。
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
发现少数RNA具有催化功能。
萨姆纳之后
科学家们：获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。
切赫、奥尔特曼
结合以上研究，给酶下一个定义？
（提示：什么细胞产生？具有什么作用？化学本质是什么？）
二、酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
(1)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)(2)活细胞都能产生酶(　　)(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用(　　)(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)(5)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
酶的作用和本质
化学本质 绝大多数是________
少数是_____
元素
合成原料
合成场所
来源 作用 作用机理 作用场所 蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
主要是细胞核
降低化学反应的活化能
催化作用
几乎所有活细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）
C、H、O、N等
C、H、O、N、P
细胞内、细胞外、体外

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