5.1降低化学反应活化能的酶课件【要点精讲+拓展提升】高一上学期生物人教版必修1

第5章第1节降低化学反应活化能的酶第1课时便于取出实验材料(肉块)，排除物理消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学消化。

意大利科学家斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用……1773年问题探讨巧妙之处？是胃内的化学物质将肉块分解了。收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。常见有机化学反应的条件高温高压强酸强碱剧烈条件细胞内外的环境温和常温常压水溶液环境pH接近中性一、酶的本质和作用细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。细胞代谢：细胞中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1234细胞代谢1、酶在细胞代谢中的作用2H2O2

2H2O+O2反应条件加热是化学反应的常见条件Fe3+是无机催化剂新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶不同条件O2的产生量探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解1.实验原理新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶通过O2的产生量判断H2O2的分解情况探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解2.实验设计试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

mL2

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mL检测指标1.气泡产生情况2.卫生香复燃情况探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解3.实验结果和分析与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？2号试管放出的气泡多，这一现象说明加热促进H2O2的分解，提高反应速率。不能探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解3.实验结果和分析3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？说明Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快H2O2分解的速率。4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解4.实验结论①H2O2在不同条件下分解速率不同②加热、Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2的分解③过氧化氢酶的催化作用具有高效性自变量：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控制变量和设计对照实验1号与2号的自变量是_________。1、3、4号的自变量是_________________。3、4号自变量是__________________。温度催化剂的种类催化剂的有无科学方法探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解无关变量：实验过程中存在的其他一些会对实验结果造成影响的可变因素控制变量和设计对照实验科学方法探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解如：酶的用量、FeCl3的用量、H2O2溶液的体积分数、H2O2溶液的用量等

对照实验一般要设置对照组和实验组控制变量和设计对照实验科学方法探究·实践比较H2O2在不同条件下的分解实验过程中遵循的原则：单一变量原则对照性原则等量性原则谢谢观看！一、酶的本质和作用加热：使H2O2得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。Fe3+和过氧化氢酶：没有给过H2O2提供能量，而是降低了H2O2分解反应的活化能。1、酶在细胞代谢中的作用①、酶的作用：生物催化剂②、酶的作用机理：降低化学反应的活化能一、酶的本质和作用1、酶在细胞代谢中的作用酶的高效性曲线模型②降低活化能，使反应速率加快①反应前后本身性质不改变③只能缩短达到化学平衡的时间，并不改变化学反应的平衡点。①②③产物的量平衡点一、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（）A.能为反应物提供能量B.能降低化学反应的活化能C.能在温和条件下催化化学反应D.催化化学反应更高效DD练习与应用P80

意大利科学家斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用……1773年鹰胃中的分泌物（胃液）对肉有消化作用！一、酶的本质和作用2、酶的本质探索酶的本质巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德:发酵与活细胞有关李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质,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萨姆纳等：酶是蛋白质一、酶的本质和作用2、酶的本质探索酶的本质切赫和奥尔特曼：少数RNA也具有催化功能！活细胞产生的——酶的来源有机物——酶的化学本质具有催化作用——酶的功能一、酶的本质和作用2、酶的本质绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。1

酶的特性2影响酶活性的因素学习任务二、酶的特性二、酶的特性①高效性酶的催化效率一般是无机催化剂的倍！107～1013概念酶促反应:

由酶催化的化学反应称为酶促反应底物:

受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物）探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原糖。淀粉和蔗糖在酶的作用下都能水解成还原糖。通过斐林试剂鉴定溶液中是否有还原糖，确定酶促反应产物。1.实验原理底物的种类自变量：因变量：是否出现砖红色沉淀探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用2.实验设计实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？试管编号淀粉溶液蔗糖溶液淀粉酶溶液12mL—2mL2—2mL2mL斐林试剂反应条件2mL沸水浴1min2mL在已知淀粉酶能够催化淀粉水解的情况下，本实验设置1号试管还有没有必要？产物鉴定探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用2.实验设计试管编号淀粉溶液蔗糖溶液淀粉酶溶液蒸馏水12mL2mL22mL2mL34mL斐林试剂反应条件2mL沸水浴1min2mL2mL探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用3.实验结果4.实验结论淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解！试管1出现砖红色沉淀试管2无产生砖红色沉淀探究·实践淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用问题1：能不能将实验中的斐林试剂换成碘液作为实验材料？因为碘液只能检测淀粉有没有被水解，而无法检测到蔗糖有没有被分解，故不可用碘液代替斐林试剂进行鉴定。问题2：有没有另外一种实验思路？方案一：酶相同，底物不同；方案二：酶不同，底物相同。二、酶的特性②专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应！酶的专一性曲线模型：曲线分析：加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率

，说明酶B对此反应无催化作用。加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶具有

。专一性相同二、拓展应用A代表某类酶,B代表底物,C和D代表产物。这个模型的含义是:酶A与底物B专一性结合,催化反应的发生,产生了产物C和D。这个模型可以类比解释酶的专一性。练习与应用酶活性:酶催化特定化学反应的能力在一定条件下催化某一化学反应的速率酶活性的定义影响酶活性的因素

生物酶牙膏含有溶菌酶、淀粉酶、蛋白酶等多种酶，可以杀灭有害菌，清除淀粉等食物残渣。联系生活：30℃温水刷唾液（淀粉酶）pH6.2~7.4胃液（胃蛋白酶）pH0.9~1.5小肠液（含多种酶）pH7.6唾液淀粉酶进入胃后还能消化淀粉吗？影响酶活性的因素联系生活：探究·实践影响酶活性的条件探究1

探究温度对淀粉酶活性的影响1.实验原理淀粉

麦芽糖淀粉酶温度（0℃、60℃、100℃）自变量：因变量：是否变蓝（或蓝色的深浅）2.实验步骤及结果3.实验结论温度会影响淀粉酶的活性探究·实践操作1号试管2号试管3号试管4号试管5号试管6号试管0℃0℃60℃60℃100℃100℃加淀粉2mL—2mL—2mL—加淀粉酶—2mL—2mL—2mL保温在各自温度下保温5min混合将2号加入1号中将4号加入3号中将6号加入5号中保温在各自温度下保温5min加碘液2滴2滴2滴观察颜色变蓝不变蓝变蓝探究·实践影响酶活性的条件探究2

探究pH对过氧化氢酶活性的影响1.实验原理pH（盐酸、NaOH溶液、蒸馏水）自变量：因变量：气泡的产生情况2.实验步骤及结果探究·实践1号试管1号试管2号试管3号试管实验步骤一二三四实验现象加入过氧化氢酶2滴，振荡2min试管各加入2mL过氧化氢溶液大量气泡少量气泡少量气泡1ml蒸馏水1mlNaOH1mlHCl观察气泡的产生情况3.实验结论pH会影响过氧化氢酶的活性注意：A.不宜用H2O2探究温度对酶活性和影响，因为H2O2在加热条件下分解C.底物和酶混合之前，必须先在一定的温度或PH条件下分别处理一段时间B.不宜用淀粉酶探究PH对酶活性和影响，因为淀粉能在酸性条件下分解探究·实践影响酶活性的条件数学模型二、酶的特性③酶的作用条件较温和温度pH最适温度最适pH①描述曲线含义？在一定温度(pH)范围内，随温度（pH）的升高，酶活性逐渐增强，超过这一范围酶的活性减弱。酶的活性②低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响其本质相同吗？数学模型二、酶的特性③酶的作用条件较温和温度pH最适温度最适pH酶的活性抑制失活失活失活高温、过酸、过碱：破坏酶的空间结构，使酶失活。

低温：使酶活性受抑制，但在适宜温度下其活性可以恢复。酶制剂适合在_____条件下保存。低温二、酶的特性影响酶促反应速率的因素1.温度3.酶的浓度：2.pH酶促反应速率酶的浓度（底物充足）4.底物浓度：受酶量和酶的活性的限制酶促反应速率底物浓度（酶量一定）p2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。练习与应用A点:在一定的范围内，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。2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。(2)如果从A点开