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第五章
细胞的能量供应和利用
新叶伸向和煦的阳光，
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量，
能量在细胞里流转激荡。
太阳是能量的源头
█ 一般在合成洗衣粉中添加蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等制成
█ 使污渍降解为易溶于水的小分子物质，增强去污能力
█ 一种含黏多糖溶解酶的药物
█ 能使细菌细胞壁水解,从而起到杀菌作用
降低化学反应活化能的酶
第五章 第1节
一、酶的作用和本质
细胞代谢
每时每刻，在细胞中都进行着大量的化学反应，统称为
条件温和
反应缓慢
过程复杂
酶在细胞代谢中的作用
The role of enzymes in cell metabolism
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2H2O2 2H2O + O2
过氧化氢(化学式为H2O2)。是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于
医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速度极其慢。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
比较过氧化氢在不同条件下的分解
█ 通过什么实验现象观察反应速率？
气泡产量及卫生香复燃现象观察反应速率
█ 实验中，分别为过氧化氢的分解设置了哪些条件？
常温、加热、加FeCl3、加肝脏研磨液
█ 某种物质如果能加快反应速率，这种物质被称为什么
催化剂
█ 为什么加入肝脏研磨液？
肝脏研磨液含有较多的过氧化氢酶
比较过氧化氢在不同条件下的分解
试管编号 备注
1号 2号 3号 4号 底 物 2ml体积分数3%的过氧化氢溶液
处 理
检 测
实验现象
室温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
观察气泡数，点燃的卫生香的燃烧程度
无明显气泡
有少量气泡
有较多气泡
有大量气泡
复燃
剧烈复燃
【问题1】
2号试管与1号试管的比较说明了什么？
【问题2】
在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
【问题3】
3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，说明什么？
【问题4】
3号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？说明什么？
█ 加热可促进过氧化氢分解
█ 过氧化氢酶与FeCl3均可催化过氧化氢分解
█ 过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3
比较过氧化氢在不同条件下的分解
比较过氧化氢在不同条件下的分解
变量
实验中的变化因素，称为变量
比较过氧化氢在不同条件下的分解
自变量
人为控制的对实验对象进行处理的因素
█ 上述实验中，人为控制了哪些因素？
控制过氧化氢的分解条件（常温、加热、加FeCl3、加肝脏研磨液
比较过氧化氢在不同条件下的分解
因变量
因自变量改变而变化的变量
█ 在改变过氧化氢分解条件后，引起了哪些变化？
过氧化氢分解速率改变了
无关变量
除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素
█ 除了上述4种因素外，还有哪些因素也会影响过氧化氢的分解速率？
过氧化氢溶液浓度、过氧化氢溶液量、实验温度、PH等
比较过氧化氢在不同条件下的分解
比较过氧化氢在不同条件下的分解
自变量
因变量
无关变量
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验对照
是中学生物实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。
实验组
接受实验变量处理的对象组，所处理的变量就是我们要研究的内容
对照组
不接受实验变量处理的对象组
比较过氧化氢在不同条件下的分解
单一变量原则
控制唯一变量而排除其他因素的干扰从而验证唯一变量的作用。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
等量原则
除单一变量可以变化外，其他的实验条件必须保持一致。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
比较过氧化氢在不同条件下的分解
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
酶的作用原理
The mechanism of action of enzymes
观察 思考
不同条件下过氧化氢分解速率不同的原因
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称为活化能
加热：为反应物分子提供活化能
FeCl3：降低反应物的活化能
过氧化氢酶：显著降低反应物的活化能
█ 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称为活化能
█ 加热：为反应物分子提供活化能
█ FeCl3：降低反应物的活化能
█ 过氧化氢酶：显著降低反应物的活化能
降低化学反应所需的活化能
降低化学反应所需的活化能
降低化学反应所需的活化能
█ 认真观察下图，思考数字标号代表的含义
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。
无机催化剂降低的活化能
酶降低的活化能
酶与无机催化剂催化的机理相同，都能降低化学反应的活化能，
但是酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
酶的本质
The nature of the enzyme
斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。
█ 为什么要将肉块放在金属笼内？
排除物理性消化对肉块的影响
斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。
█ 是什么物质让肉块消失了？
斯帕兰扎尼推测：是胃内的化学物质将肉块分解了
斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。
█ 怎样才能证明你的推测？
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了。
关于酶本质的探索
█ 阅读教材P79，了解酶本质的探索历程
巴斯德和李比希的观点分别是什么？有什么局限性？
巴斯德和李比希的争论对后人研究酶的本质有何意义？
毕希纳是如何终结上述争论的？他的实验结论是什么？
萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神？
20世纪80年代，科学家发现少数RNA也具有催化功能！
酶的定义：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，少数是RNA。
█ 酶 的 来 源：
█ 酶 的 功 能：
催化作用
多数是蛋白质，少数是RNA
█ 酶的化学本质：
活细胞
请给酶下一个比较完整的定义
一、酶在细胞代谢中的作用
1、酶是化学反应的催化剂
2、酶的催化效率显著高于无机催化剂
3、实验中的变量和设计原则
（1）变量
自变量
因变量
无关变量
（2）原则
对照原则
单一变量原则
等量原则
二、酶的作用原理
降低化学反应的活化能
1、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称为活化能
2、酶与无机催化剂催化的机理相同，都能降低化学反应的活化能，但是酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
三、酶的本质
1、定义：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，少数是RNA。

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