5.1.1酶的作用和本质课件【知识专讲精研】高一上学期生物人教版必修一

1、酶在细胞代谢中的作用2、探索·实践：比较H2O2不同条件下的分解3、科学方法：控制变量、设计对照实验4、思考·讨论：关于酶本质的探索第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质叶绿体线粒体绿色植物光合作用的场所有氧呼吸的主要场所细胞内每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。2H2O22H2O+O2↑1、过氧化氢在体外分解需要什么条件？资料：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白，会加速人体衰老。加热加催化剂（如Fecl3)2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？一、酶在细胞代谢中的作用①常温②加热③Fe3+④过氧化氢酶1.实验原理①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含有过氧化氢酶）②新配制的体积分数为3%的H2O2溶液③质量分数为3.5%的FeCl3溶液

2H2O22H2O+O22.实验目的通过比较H2O2过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用3.材料用具探究实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解观察单位时间内产生气泡的多少观察带火星的卫生香的复燃情况b.用具：a.材料：各种用具如：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等等。1.本实验为什么要用新鲜的肝脏？2.实验为什么把肝脏制备成研磨液？如果不是新鲜的肝脏，肝脏中的过氧化氢会被腐生菌分解而减少。增大酶与过氧化氢溶液的接触面积，加快分解速率。步骤试管编号1234一H2O2浓度3%3%3%3%

剂量2ml2ml2ml2ml二反应条件常温90℃FeCl3新鲜肝脏研磨液

剂量2滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生卫生香燃烧结论不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃1.高温可以加快过氧化氢分解。4.实验过程和现象点2.FeCl3能催化过氧化氢分解。3.H2O2酶能催化过氧化氢分解。4.H2O2酶的催化效率比FeCl3高。观察教材P77图片，描述各支试管的实验现象。3.探究·实践5.实验结论比较过氧化氢在不同条件下的分解加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解。与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率更高。注意：过氧化氢溶液最好现用现配，因为过氧化氢在常温下会分解。2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？1.与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？加热能促进H2O2的分解,提高反应速率。不能。温度过高会造成生物的细胞死亡。3.3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？4号试管。过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多。讨论：小组讨论以下问题，时间3min。（p77）5.实验过程中，滴加肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个滴管？6.2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？不能,少量酶混FeCl3溶液中会干扰实验结果的准确性,导致得出错误的结论。一样多，每支试管H2O2溶液的体积和浓度都相同。6.科学方法——控制变量和设计对照实验（P78）变量：实验过程中的变化因素自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素因变量：因自变量改变而变化的变量无关变量：自变量之外的其他一些会对实验结果造成影响的可变因素（1）控制变量温度（加热）、催化剂（FeCl₃溶液、肝脏研磨液）H2O2分解速率H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等注意：自变量可控制、因变量比较好检测，并尽量避免无关变量对实验的干扰（通过将无关变量设置成“相同且适宜”来排除无关变量对实验的干扰。请阅读教材P78科学方法“控制变量和设计对照实验”思考：一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。一般设置对照组和实验组。②对照实验的类型：空白对照、自身对照、相互对照、条件对照（2）对照实验对照组实验组对照原则：在实验中，一般需要设置对照组。通过设置对照组，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。单一变量原则：实验组和对照组只能有自变量这一种处理因素不同，其他可能对实验结果造成影响的无关变量在实验组和对照组中应完全相同，且处于最适宜的状态。平行重复原则：在同样条件下多次重复实验，以消除偶然误差。科学性原则：实验方案严谨，选材合适，实验步骤科学规范。（3）实验设计的一般原则例题、为验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，

现完成下列实验步骤：

①取生理状况相同的该大豆幼苗若干，随机分成A、B两组。A为对照组，B为实验组，分别置于等量完全培养液中培养。

②用喷壶将适量蒸馏水和等量适宜浓度的赤霉素溶液喷洒在A、B两组幼苗上。

两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定并计算两组植株的平均高度。请找出该实验的自变量、因变量、无关变量2分子从常态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。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更显著地降低化学反应的活化能1.酶催化的机理加热：为反应物分子提供能量(活化能），使其达到活跃状态Fe3+：降低化学反应的活化能酶：更显著地降低化学反应的活化能（作用机理）想一想：如何表示？无催化剂曲线：______酶促反应曲线：______无酶促反应所需活化能：______酶促反应所需活化能：______酶降低的活化能：______曲线B曲线AE2E3—E2E32.曲线解读--活化能：19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后，随着酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才揭开酶的“面纱”。二、酶的本质引起发酵的是细胞中的某种物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德（微生物学家）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毕希纳酵母细胞中的某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萨姆纳证明脲酶是蛋白质李比希（化学家）切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能酶的本质假如你是切赫或奥尔特曼，请你给酶下一个完整的定义。酶的定义？（P81）催化作用酶是

产生的具有

的

，其中绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。活细胞有机物化学本质绝大多数是________少数是_____合成原料合成场所来源生理功能作用原理蛋白质RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体细胞核活细胞生物催化作用降低化学反应的活化能酶与一般无机催化剂的共同点（1）改变化学反应速率，反应前后本身不被消耗（2）降低活化能，使反应速率加快（3）缩短达到平衡的时间，但不改变化学反应方向和平衡点------------------------------------BA有催化剂无催化剂课堂小结酶催化功能活细胞蛋白质、RNA降低化学反应的活化能来源原理本质功能蛋白质酶A蛋白质酶C蛋白质酶B考考你蛋白质与酶的关系，哪个正确？√RNA考考你4、右图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程，请回答：(1)没有酶催化的反应曲线是___。(2)有酶催化的反应曲线是_____。(3)AC段的含义是______________________________________。(4)BC段的含义是______________________________________。(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将______移动。常态活跃状态活化能：分子从常态转变为活跃状态所需要的能量②①在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能酶降低的活化能向上一、概念检测1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（）A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（