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1、本节聚焦： 1、细胞代谢为什么离不开酶？ 2、酶是什么？ 3、科学家是怎样研究酶的？,问题探讨,1、斯帕兰札尼设计的实验要解决什么问题？实验设计的巧妙之处在哪里？ 2、根据肉块消失的现象你能作出怎样的假设？ 3、怎样才能证明你的推测？,鸟类的胃是否只有物理性消化、没有化学性消化？,胃液中含有某种物质，该物质能将肉块分解（消化）,收集该物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解,细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢,它是细胞生命活动的基础,一、酶在细胞代谢中的作用,1、细胞代谢,2、比较H2O2在不同条件下的分解,（1）实验原理,（2）实验材料,思考：,新鲜,保证过氧化氢酶的数量和
2、活性,研磨液,与底物过氧化氢充分接触,90C水浴,（3）实验步骤,一、酶在细胞代谢中的作用,不处理,2滴FeCl3溶液,2滴肝脏 研磨液,（4）实验现象,基本无气泡,少量气泡,较多气泡,大量气泡,燃烧猛烈,加热能促进H2O2的分解，提高反应速率,（5）实验讨论,1和2比较说明：,1和3比较说明：,FeCl3能加快H2O2分解的速率,1和4比较说明：,H2O2酶能加快H2O2分解的速率,3和4比较说明：,H2O2酶的催化效率比FeCl3高得多,（6）实验结论,酶具有催化作用，并且具有高效性,细胞内每时每刻都进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温常压下高效率的进行，只有酶能够满足这样的要
3、求，所以说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要,控制变量与对照实验 1、自变量：实验中人为改变的变量。 2、因变量：随自变量的变化而变化的变量。 3、无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在的一些可变因素，对实验结果造成影响。,4、对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。 5、对照实验一般要设置对照组与实验组。,比较过氧化氢在不同条件下的分解,无,少量,较大量,大量,火星变亮,复燃,对照组,实验组,自变量,因变量,无关变量,对照原则:设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。,单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量不同外,其他变量都应保持相同且适宜。,实验设计
4、原则:,空白、自身、相互对照,2H2O2 2H2O + O2,常态（不易发生化学反应）,活跃状态（易发生化学反应）,活化能：分子从常态转化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。,一、酶在细胞代谢中的作用,各条件使反应加快的本质： 加热： Fe3+： 酶：,提高分子的能量,降低化学反应的活化能,同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高,一、酶在细胞代谢中的作用,反应物,产物,活化能,反应进程,能量,无机 催化剂,酶,加热,巴斯德之前,发酵是纯化学反应，与生命活动无关,巴斯德,发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用,引起发酵的是细胞中的某
5、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,李比希,切赫,少数RNA也具有生物催化功能,二、酶的本质,酶发生催化作用一定要在细胞内吗？,结 论：,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物.绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA,酶,1、加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶，请回答下面的问题： （1）这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍？ （2）使用这种洗衣粉为什么要用温水？ （3）含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料？（ ） A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 （
6、4）为了更好地除去衣物上的油渍，在洗衣粉中 还可以加入什么酶？,B D,脂肪酶,课堂巩固,2、关于酶的特性，下列表述中错误的是（ ） A、酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物 B、化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C、组成大多数酶的基本单位是氨基酸 D、一旦离开活细胞，酶就失去催化能力,3、酶的基本组成单位是（ ） A.氨基酸 B.核苷酸 C.核糖核苷酸 D.A或C,D,D,4、细胞内合成酶的主要的场所是（ ） A.细胞质 B. 线粒体 C.核糖体 D. 内质网,5、同一个体内的各类活细胞所含有的酶（ ） A、种类有差异，数量相同 B、种类有差异，数量不同 C、种类无差异，数量相同 D、种
7、类无差异，数量不同,B,C,、完成课本后练习 、预习下一节,二 酶的特性,复习：,1、酶的作用,2、酶的作用机理,3、酶的本质,酶的基本单位,酶的合成场所,酶的鉴定试剂,4、变量、自变量、因变量、无关变量,5、实验设计的原则,酶与无机催化剂具有以下相同点：,1、改变化学反应速率，本身不被消耗，酶的性质和数量没有发生变化,2、降低活化能，加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，不改变平衡点和反应方向,酶的催化功能与无机催化剂有什么不同呢？,过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多,比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率,为什么4号试管的反应速率比3号试管快得多？,一、酶具有高效性,事实上，酶的催化效率大约是
8、无机催化剂的107 1013倍。,2、细胞代谢能够有条不紊，互不干扰地进行，与酶的 是分不开的。,二、酶具有专一性,1、每一种酶只能催化 化学反应,一种或一类,专一性,3、设计实验：验证酶的专一性,淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。,实验材料：淀粉、蔗糖、淀粉酶、蔗糖酶、斐林试剂、碘液、试管、恒温水浴锅,设计思路：同一种酶对不同的底物水解或者不同的酶水解同一底物,分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入37左右的热水中，反应5min,2号试管中加入2mL 蔗糖溶液,加入斐林试剂,振荡,约60水浴2min,1号试管中加
9、入2mL 淀粉溶液,无变化,砖红色沉淀,淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解,探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,关于实验设计的基础知识,1、确认变量：,判断自变量与因变量的方法：,从实验名称中判断,探究温度对酶活性的影响,验证甲状腺激素可促进幼小动物的发育,探究酵母是否有提高牧草抗旱的能力,写实验名称的方法：,探究（验证）自变量对因变量的影响,单一变量原则,对照原则,实验组：,对照组：,接近现实生活或者未加处理的一组,偏离现实生活或者进行实验处理的一组,2、设计实验遵循的原则,探究酵母是否有提高牧草抗旱的能力,探究光照对大豆发芽的影响,对照类型,自身对照：,空白对照：,相互对照：,对照组不
10、做任何处理,指实验和对照在同一实验对象上进行，不另设对照组,等量原则,排除无关变量对实验造成影响。,无对照组，几个实验组相互对照,（1）取材，分组，编号,（2）处理自变量,（3）观察，分析，统计,动物：,年龄，体重，大小，性别相同的 ，均分为组，编为甲、乙。,植物：,取长势相似,大小相近的 植株若干，均分为组，编为甲、乙。,实验组,对照组,找出自变量,一组加适量。,另一组加等量。,在相同且适宜的条件下培养一段时间,实验现象或实验结果,3、实验步骤设计：,等量原则,（4）得出实验结论,实验结论,验证性实验：,对已知的实验结论进行验证,实验结论=实验名称,探究性实验：,对未知的实验结论进行探究,结
11、论已确定：,结论不确定：,要把可能的结果都预测出来,结论表示方法：,若 则 ,结果,结论,举例：验证甲状腺激素能促进幼小动物发育,探究甲状腺激素对幼小动物发育的影响,实验名称重要性：,2.能从中找出自变量和因变量,1.能从中推测出实验的结论,实验题的做法：,1.把实验名称找出来，圈起来。,2.判断该实验类型。,（由此大概可推测出实验结论了）,3.找出自变量,（实验名称中找）,（由此可知实验步骤怎么设计了）,注意：实验材料与仪器对设计实验步骤有启 示作用，解题时应特别关注。,切记：,实验题的解答尽量避免“边读题边落笔” 应“通读全文再解答”这样更具有准确性,实验：探究酵母是否有提高牧草抗旱的能力
12、,步骤：,1.取长势相似，大小相近的牧草若干， 均分为A、B两组。,2.A组接种酵母 ；B组不接种酵母,把两组置于干旱条件下培养一段时间。,3.观察牧草的生长状况。,实验结论预测：,若A组生长状况比B组好，则酵母可提高牧 草抗旱能力。,若A组生长状况比B组差，则酵母会降低牧 草抗旱能力。,若A、B生长状况相似，则酵母对牧草的抗 旱能力无影响。,科学探究步骤,提出问题,作出假设,设计实验,进行实验,分析结果,表达与交流,（温度/pH 会影响酶的活性吗？）,（温度/pH 会影响酶的活性）,（设计方案、预期结果）,（按预定方案进行实验）,（分析实验结果，得出结论：）,（总结，写实验报告并适当交流）,
13、影响酶活性的条件,设计实验,探究温度对酶活性的影响,1、选择哪种酶作实验材料？为什么？,淀粉酶，过氧化氢的分解会受温度的影响,2、自变量是什么？因变量是什么？怎么控制自变量？怎么检测因变量？,酶活性可用反应速率来表示，反应速率用单位时间内，底物减少量或产物生成量来表示,3、检测试剂是什么？为什么？设定哪几个温度？怎样设定？,碘液，斐林试剂需进行水浴加热，改变了原来设置好的温度，实验结果不准确,60、100 、0 ,以上设计有两点错误: 一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则; 二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换。,以上设计是否有错误？,温度对酶活性的影响,酶表现最大活性时的温度叫最适温度,0左右时，酶的活性可恢复,高温时，酶的活性不可恢复,PH对酶活性的影响,酶表现最大活性时的PH叫 最适PH,过酸或过碱时，酶的活性不可恢复,影响酶促反应速率的因素：,1、温度,3、酶的浓度：反应速率随 酶浓度的升高而加快。,4、底物浓度：在一定浓度 范围内，反应速率随浓 度的升高而加快，但达 到一定浓度，反应速率 不再变化,酶量一定,2、pH,课堂小结,书P86 拓展题,（1）A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平,
