酶的作用和本质

时间：2025-01-18

第5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。

他们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡！

细胞代谢H O R1 C C OH H H O COOH H N H C R2 COOH

→R

NH2

H R2

NH2

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢

斯帕兰札尼的实验实验背景：人们普遍认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解食物中的有机物，也就是说，鸟类的胃只有物理性消化，没有化学性消化。

实验过程：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，一段时间后取出小笼子，发现笼内的肉块消失了。

思考：1.这个实验要解决什么问题？ 2.实验中为什么要把肉块放入金属笼内？

排除物理性消化的影响

3.一段时间后金属笼内的肉块为什么会消失？

第1节降低化学反应活化能的酶酶的作用和本质

一、酶在细胞代谢中的作用比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理：加热或Fe3+或过氧化氢酶

2 H2 O2

2 H2O + O 2

实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。

实验材料：新配制的体积分数为3%的H2O2溶液新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液质量分数为3.5%的FeCl3溶液、卫生香等

1、氧气的释放量可通过哪些途径观察？气泡多少、助燃效果 2、为什么要选用新鲜的猪肝？避免过氧化氢酶被细菌分解 3、为什么要将猪肝制成研磨液？增大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积

实验步骤：试管编号加3%H2O2溶液设置不同条件观察现象检验

12ml

22ml

32ml

42ml

不处理

90℃ 水浴

FeCl3 肝脏研磨 2滴液2滴

不明显少量气泡较多气泡大量气泡

将点燃但无火焰的卫生香放在3号和4号试管液面上方变亮复燃

观察现象

过氧化氢在不同条件下的分解速率结论：不一样，酶的催化效率最高

理解变量、自变量、因变量、无关变量、对照实验的概念。找出“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”中的自变量、因变量、无关变量以及对照组、实验组。

实验设计的原则1. 科学性原则所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。

2. 简便性原则

设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。

3. 单一变量原则单一变量原则是实验步骤设计中非常重要的原则。它有两层意思：一是确保”单一变量”的实验观测，即不论一个实验

有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应一个反应变量；即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。

例：在”温度对淀粉酶活性的影响” 的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量(自变量)。

由于低温、适温、高温的条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量(因变量)。

该实验一是要获得和解释温度变化(自变量) 与酶的活性(因变量)的因果关系。二是确保变量唯一。即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如，上述实验中除实验变量(低温、适温、高温) 以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程序，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中

4. 对照原则实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设臵实验对照对比，即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。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：

(1)空白对照指不做任何处理的对象组。 (2)条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的。例如“实习一，动物激素饲喂小动物的实验”,采用等组实验法，其实验设计方案是：例如：“实习一，动物激素饲喂小动物的实验 ” 甲组：饲喂甲状腺激素(实验组) 乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组) 丙组：不饲喂药剂(空白对照组) (实验结果更具有说服力。

3)自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。如：”植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的状况为对照组，实验处理后的变化则为

实验组。 (4)相互对照指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实验法中，大都是运用对照，如： “不同温度对酶活性的影响”的等组实验，各个试验组所采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。

5. 平行重复原则：

平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。

试管编号

设置不同条件

观察现象自变量

3 4 FeCl3 肝脏研不处理 90℃水浴磨液2滴 2滴不明显少量气泡较多气泡大量气泡因变量无关变量对照组实验组

过氧化加入试剂氢的分的量、实解速率验室的温 3号：加入3.5%的度、肝脏 FeCl3溶液研磨液的 4号：加入20%肝新鲜程度脏研磨液等 2号：90 ℃水浴加热

1号试管

2、3、 4号试管

思考：加热、Fe3+ 、过氧化氢酶都能促进H2O2的分解，提高反应速率。