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1、第第5章章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 組成生物體的細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境是很溫和的：組成生物體的細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境是很溫和的：常溫、常溫、常壓、水溶液環(huán)境、常壓、水溶液環(huán)境、pHpH接近中性接近中性。而細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻。而細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都進(jìn)行著各種生化反應(yīng)，為什么這些生化反應(yīng)能迅速都進(jìn)行著各種生化反應(yīng)，為什么這些生化反應(yīng)能迅速有序地完成的呢？有序地完成的呢？酶酶問題質(zhì)疑：問題質(zhì)疑： 在生物體外，許多化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行需要一些在生物體外，許多化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行需要一些條件，如條件，如高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、催化劑高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、催化劑細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)是否具備這些條件呢？內(nèi)是否具備這些條件呢？ 細(xì)
2、胞代謝：細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行的化細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。第一節(jié)第一節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一一 酶的作用和本質(zhì)酶的作用和本質(zhì)(一一)、酶在細(xì)胞代謝中的作用、酶在細(xì)胞代謝中的作用比較過氧化氫在不同比較過氧化氫在不同條件下的分解條件下的分解實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)探究： 細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝過程中細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝過程中也會(huì)產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如也會(huì)產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫過氧化氫。 體內(nèi)過氧化氫過多會(huì)導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)體內(nèi)過氧化氫過多會(huì)導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白（包括頭發(fā)）變白 ，會(huì)加速人體衰老，損害，
3、會(huì)加速人體衰老，損害細(xì)胞。細(xì)胞。 細(xì)胞中的細(xì)胞中的過氧化氫酶能將過氧化氫及時(shí)分過氧化氫酶能將過氧化氫及時(shí)分解解. .過氧化氫酶在過氧化氫酶在肝臟肝臟里含量較多。里含量較多。資料：資料： 過氧化氫在體外能分解嗎？需要什么條件？過氧化氫在體外能分解嗎？需要什么條件？在體內(nèi)分解和在外界分解情況有什么不一樣嗎？在體內(nèi)分解和在外界分解情況有什么不一樣嗎？實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理（1）新鮮豬肝或蘿卜細(xì)胞等活細(xì)胞中均含有過）新鮮豬肝或蘿卜細(xì)胞等活細(xì)胞中均含有過氧化氫酶氧化氫酶， Fe3+是一種無機(jī)催化劑，以及加熱是一種無機(jī)催化劑，以及加熱都可以催化過氧化氫分解成水和氧都可以催化過氧化氫分解成水和氧.分別用一定分別用
4、一定數(shù)量的過氧化氫酶和數(shù)量的過氧化氫酶和Fe3+催化過氧化氫分解成催化過氧化氫分解成水和氧，可以比較兩者催化效率。水和氧，可以比較兩者催化效率。（2）經(jīng)計(jì)算，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為）經(jīng)計(jì)算，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶的氯化鐵溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液做實(shí)驗(yàn)，的肝臟研磨液做實(shí)驗(yàn)，每每滴氯化鐵溶液中的滴氯化鐵溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴研磨液數(shù)，大約是每滴研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。萬倍。實(shí)驗(yàn)材料用具實(shí)驗(yàn)材料用具 新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液的肝臟研磨液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液的氯化鐵溶液 量筒、試管、滴管、試管
5、架、衛(wèi)生香、火柴、試管夾、大量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)2H2O2 2H2OO22H2O2 2H2OO22H2O2 2H2OO2加熱加熱酶酶三氯化鐵三氯化鐵 對照原則對照原則:設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn),一般既一般既要設(shè)置對照組又要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組。要設(shè)置對照組又要設(shè)置實(shí)驗(yàn)組。 單一變量原則：單一變量原則：在對照實(shí)驗(yàn)中在對照實(shí)驗(yàn)中,除了除了要觀察的變量發(fā)生變化外要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都其他變量都應(yīng)保持相同。應(yīng)保持相同。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則:步驟步驟試管編號試管編號 說明說明1 12 23 34 4 一一二二 觀觀察察結(jié)論結(jié)
6、論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫常溫90FeCl3肝臟研肝臟研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明顯不明顯少量少量較多較多大量大量不復(fù)燃不復(fù)燃 不復(fù)燃不復(fù)燃變亮變亮復(fù)燃復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件反應(yīng)條件自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量變量變量 H H2 2OO2 2 濃度濃度劑量劑量劑量劑量氣泡產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生帶火星的木條帶火星的木條對照實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)對照組對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：問題質(zhì)疑：問題質(zhì)疑：1 1、與、與1 1號試管相比，
7、為什么號試管相比，為什么2 2號試管加熱后過氧化氫就號試管加熱后過氧化氫就能分解？能分解？加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱使反應(yīng)加快的本質(zhì)：使使過氧化氫過氧化氫分子得到能量，分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。2 2、FeClFeCl3 3中中FeFe3+3+和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能和豬肝研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的原因與加快過氧化氫分解的原因與2 2號試管的相同嗎？號試管的相同嗎？ 分子從分子從常態(tài)常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活活躍狀態(tài)躍狀態(tài)所需要的所需要的能量能量稱為稱為酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的圖解酶降低化學(xué)反應(yīng)活化
8、能的圖解2020攝氏度測得過氧化氫分解的活化能攝氏度測得過氧化氫分解的活化能條件條件活化能活化能kj/mol沒有催化劑催化沒有催化劑催化用膠態(tài)鉑催化用膠態(tài)鉑催化過氧化氫酶催化過氧化氫酶催化75 5429催化劑催化作用的本質(zhì)是什么？催化劑催化作用的本質(zhì)是什么？降低化學(xué)反應(yīng)活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能 同無機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能同無機(jī)催化劑相比較，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。的作用更顯著，因而催化效率更高。二、酶的本質(zhì)二、酶的本質(zhì)資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索資料分析：關(guān)于酶本質(zhì)的探索如何證明淀粉酶是蛋白質(zhì)呢？如何證明淀粉酶是蛋白質(zhì)呢？巴斯德之前巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)
9、無關(guān)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用揮作用畢希納畢希納酵母酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)繼續(xù)起催化作用起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納薩姆納脲酶是脲酶是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)李比希李比希切赫、奧特曼切赫、奧特曼少數(shù)少數(shù)RNARNA也具有生物催化功能也
10、具有生物催化功能本節(jié)課小結(jié)：1 1、酶在細(xì)胞代謝中的作用、酶在細(xì)胞代謝中的作用，降低化學(xué)反應(yīng)活化能，降低化學(xué)反應(yīng)活化能，是生物催是生物催化劑化劑，。同無機(jī)催化劑相比，催。同無機(jī)催化劑相比，催化效率更高?；矢?。2 2、酶的本質(zhì)、酶的本質(zhì)絕大多數(shù)酶是蛋絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是白質(zhì)，少數(shù)酶是RNARNA。3 3、酶的定義、酶的定義酶是活細(xì)胞產(chǎn)生酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。的具有催化效率的有機(jī)物。酶是酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？酶酶是是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的具有產(chǎn)生的具有生物催化作用生物催化作用的的有機(jī)物有機(jī)物。其中絕大多數(shù)酶是蛋
11、白質(zhì)其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)少數(shù)是少數(shù)是RNARNA。酶的來源酶的來源酶的作用酶的作用酶的化學(xué)成分酶的化學(xué)成分降低活化能降低活化能酶是酶是活細(xì)胞活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎？酶在細(xì)胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用酶在細(xì)胞內(nèi)外都能發(fā)揮作用 1、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得、大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（到氨基酸，這說明（ ） A.大多數(shù)酶石油或細(xì)胞產(chǎn)生的大多數(shù)酶石油或細(xì)胞產(chǎn)生的 B.大多數(shù)酶是生物催化劑大多數(shù)酶是生物催化劑 C.大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) D.大多數(shù)酶的基本組成單位是多肽大多
12、數(shù)酶的基本組成單位是多肽 2、酶的基本組成單位是（、酶的基本組成單位是（ ） A.氨基酸氨基酸 B.核苷酸核苷酸 C.核糖核苷酸核糖核苷酸 D.A或或C練一練練一練CD3.3.關(guān)于酶的敘述中關(guān)于酶的敘述中, ,正確的是正確的是( ).( ).A A酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用 B B酶酶都有消化作用都有消化作用C C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化效率的有機(jī)物。D D酶都是在核糖體上合成的酶都是在核糖體上合成的4 4在過氧化氫酶和在過氧化氫酶和FeFe3+3+的催化效率比較的實(shí)驗(yàn)中，的催化效率比較的實(shí)驗(yàn)中，把肝臟制成研磨液的目的是（把肝臟制成研磨液的目的是（ ）。）。A A有利于過氧化氫酶的釋放有利于過氧化氫酶的釋放 B B保護(hù)過氧化氫保護(hù)過氧化氫酶酶 C C提高過氧化氫酶的活性提高過氧化氫酶的活性 D D以上說法都不以上說法都不正確正確cAB520世紀(jì)世紀(jì)80年代初，年代初，Cech 和和Altman分別發(fā)分別發(fā)現(xiàn)了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白現(xiàn)了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念，為此雙雙獲得了質(zhì)的傳統(tǒng)觀念，為此雙雙獲得了1989年的諾貝年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。爾化學(xué)獎(jiǎng)?！昂嗣负嗣浮笔侵改承ㄊ侵改承?）。）。ADNA BRNA C染色體染色體 DATP謝謝指導(dǎo)謝謝指導(dǎo)
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