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1、 第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用1一、问题探讨一、问题探讨 17731773年，意大利年，意大利科学家斯帕兰札尼做科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内子取出来，发现笼内的肉块消失了。的肉块消失了。斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用2斯帕兰札尼的实验斯帕兰札尼的实验讨论：讨论：1 1、这个实验要解决什么问题？、这个实验要解决什么问题？2 2、是什么物质使肉块消失了？、是什
2、么物质使肉块消失了？3 3、怎样才能证明你的推测？、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解了是胃内的化学物质将肉块分解了收集胃内的化学物质，看看这些物质在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体外是否也能将肉块分解了3细胞中每时每刻都进行着许多化学反细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。应，统称为细胞代谢。（一）细胞代谢：（一）细胞代谢： 第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶据估计人体细胞中据估计人体细胞中每分钟每分钟大约发生大约发生几百万次几
3、百万次的化学反应。的化学反应。42H2O2 2H2O+O2FeClFeCl3 32H2O2 2H2O+O2 过氧化氢的分解过氧化氢的分解新鲜肝脏中有较丰富的过氧化氢酶新鲜肝脏中有较丰富的过氧化氢酶2H2O2 2H2O+O2过氧化氢酶过氧化氢酶5 比较过氧化氢比较过氧化氢在不同条件下的分解速率在不同条件下的分解速率探究：酶在细胞代谢的过程中探究：酶在细胞代谢的过程中起什么起什么 作用作用，与加热和加氯化铁相比，与加热和加氯化铁相比 酶的作用具有什么特点酶的作用具有什么特点？61 1、新鲜新鲜的质量分数为的质量分数为2020肝脏肝脏研磨液研磨液；2 2、新配制的新配制的体积分数为体积分数为33的过
4、氧化氢溶液的过氧化氢溶液；3 3、质量分数为、质量分数为3.53.5的的FeClFeCl3 3溶液；溶液；请利用以上条件以请利用以上条件以表格形式表格形式设计实验步骤：设计实验步骤：4 4、各种用具如：试管、滴管、酒精灯、温度计、各种用具如：试管、滴管、酒精灯、温度计 、卫生香等等。、卫生香等等。1 1、共要设、共要设多少组多少组实验？实验？2 2、先后顺序先后顺序如何？如何？4 4、设、设对比实验对比实验时要遵循什么原则？时要遵循什么原则？3 3、如何、如何检测检测实验实验结果结果？7实验步骤设计实验步骤设计气泡量气泡量第一步第一步第三步第三步第二步第二步1 12 23 34 4每支试管各加
5、入每支试管各加入2ml2ml 3% 3%的的H H2 2O O2 2溶液溶液无无无变无变化化极少极少较多较多大量大量无明无明显变显变化化复燃复燃剧烈剧烈燃烧燃烧9090C C水浴水浴加热加热带火星带火星的木条的木条的变化的变化对照对照实验实验无关无关变量变量对照对照组组因因变变量量自自变量变量变量变量常温常温下下实验组实验组实验实验组组相互对照相互对照滴加滴加2 2滴滴3.53.5 FeClFeCl3 3溶液溶液滴加滴加2滴滴20肝脏肝脏研磨液研磨液81 1、酶具有、酶具有催化作用催化作用2 2、酶具有、酶具有高效性高效性实验结论实验结论各条件使反应加快的各条件使反应加快的本质本质是什么是什么
6、？ 酶的催化酶的催化效率大约是无效率大约是无机催化剂的机催化剂的10107 710101313倍。倍。9（二）（二）活化能活化能 分子从分子从常态常态转变为容易发生化转变为容易发生化学变化的学变化的活跃状态活跃状态所需要的能量。所需要的能量。1011 正是由于酶的正是由于酶的催化作用催化作用，细胞代谢，细胞代谢才能在才能在温和的条件温和的条件下快速进行下快速进行。加热：加热： FeFe3+3+：酶：酶：提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能各条件使反应加快的本质：各条件使反应加快的本质：（三）酶在细胞代谢中的
7、作用：（三）酶在细胞代谢中的作用：与无机催化剂相比，有更显著的催化作用与无机催化剂相比，有更显著的催化作用12（一）细胞代谢一）细胞代谢（三）酶在细胞代谢中的作用（三）酶在细胞代谢中的作用（二）活化能（二）活化能一、酶的作用一、酶的作用二、设计实验时要遵循的原则：二、设计实验时要遵循的原则：1 1、单一变量原则、单一变量原则2 2、对照的原则、对照的原则13三三)、酶的本质、酶的本质阅读关于酶本质的探索讨论：阅读关于酶本质的探索讨论：1、巴斯德和李比希的观点、巴斯德和李比希的观点各是什么？有什么积极意义？各是什么？有什么积极意义？各有什么局限性？各有什么局限性？2、巴斯德和李比希出现争论、巴斯
8、德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对后人的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么进一步研究酶的本质起到了什么作用？作用？14毕毕希纳实验希纳实验3、从毕希纳实验可以、从毕希纳实验可以得出什么结论？得出什么结论？4、萨姆纳研究哪种酶？、萨姆纳研究哪种酶？你认为他成功的主要原你认为他成功的主要原因是什么？因是什么？5、切赫和奥特曼有什、切赫和奥特曼有什么新发现？么新发现？6、酶的本质是什么？、酶的本质是什么？15发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵与活细胞有关，发酵发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中是整个细胞而不是细胞中某些物质在起作
9、用某些物质在起作用引起细胞发酵的是细胞中的引起细胞发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡裂解后才能在酵母细胞死亡裂解后才能发挥作用发挥作用酵母细胞中的某些物质能在酵母细胞破碎后继续起催化酵母细胞中的某些物质能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作用，就像在活酵母细胞中一样酶是蛋白质酶是蛋白质巴斯德巴斯德李比希李比希毕希纳毕希纳萨母纳萨母纳切赫切赫奥特曼奥特曼少数少数RNA也也具有催化功能具有催化功能16 设计一个实验验证设计一个实验验证加酶洗衣加酶洗衣粉粉是否比是否比普通洗衣粉普通洗衣粉有更强有更强的的去污力，应如何设计？去污力，应如何
10、设计？设计实验设计实验17某实验某实验小组把小组把同样的脏布条同样的脏布条放放在不同的烧杯在不同的烧杯内浸泡，并设计了如内浸泡，并设计了如下实验。下实验。6040水温水温20min20min500ml普通洗普通洗衣粉衣粉220min20min500ml加酶洗加酶洗衣粉衣粉浸泡时间浸泡时间水量水量条件条件烧杯烧杯 1 1这个实验设计得合不合理，这个实验设计得合不合理，若不合理应该怎样修改若不合理应该怎样修改 4040两种洗两种洗衣粉的衣粉的量要是量要是等量的等量的181 1、关于酶的作用的叙述，正确、关于酶的作用的叙述，正确 的是：的是：A A、为生物体内的化学反应提供能量、为生物体内的化学反应
11、提供能量B B、能降低化学反应的活化能、能降低化学反应的活化能C C、促进生物体内营养物质的运输、促进生物体内营养物质的运输D D、催化效率与无机催化剂相同、催化效率与无机催化剂相同192 2、关于比较观氧化氢在不同条件、关于比较观氧化氢在不同条件下的分解速率的叙述错误的是：下的分解速率的叙述错误的是： A A、肝脏要新鲜、肝脏要新鲜B B、肝脏要制成研磨液、肝脏要制成研磨液C C、滴取、滴取FeClFeCl3 3溶液和肝脏研磨液时能溶液和肝脏研磨液时能 共用同一支滴管共用同一支滴管D D、插入卫生香时，不能插入气泡中、插入卫生香时，不能插入气泡中 或碰到试管壁或碰到试管壁203 3、在比较过
12、氧化氢酶和、在比较过氧化氢酶和FeFe3+3+的催的催 化效率对照实验中，把肝脏制化效率对照实验中，把肝脏制 成研磨液的目的是成研磨液的目的是A A、有利于过氧化氢酶的释放、有利于过氧化氢酶的释放B B、保护过氧化氢酶、保护过氧化氢酶C C、提高过氧化氢酶的活性、提高过氧化氢酶的活性D D、以上说法都不对、以上说法都不对214 4、在实验中需要控制各种变量，、在实验中需要控制各种变量， 其中，人为改变的变量是：其中，人为改变的变量是：A A、因变量、因变量B B、自变量、自变量C C、无关变量、无关变量D D、控制变量、控制变量22质量分数为质量分数为20%20%的新的新鲜肝脏研磨液鲜肝脏研磨液1 1滴滴质量分数为质量分数为3.5%3.5%的氯化铁溶液的氯化铁溶液1 1滴滴过氧化氢酶过氧化氢酶所含酶的相对数量：所含酶的相对数量：1 1FeFe3+3+FeFe3+3+相对数量：相对数量：2525万万23
