【公开课】酶的作用和本质课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第五章细胞中能量的转换和利用降低化学反应的活化能酶——第一课时酶的作用和本质

第一节1.概述酶的本质及作用实质。2.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。3.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。学习目标1.生命观念：认同细胞代谢离不开酶。2.科学探究：学会控制实验的变量和设置对照实验。素养要求问题探讨多酶片是一种酶制剂，其适应症是什么？为什么可以治疗此症？我们的生活还有哪些用品含有酶？酶是什么化学成分？有什么特性？阅读课本73页

积极思维

第一课时酶的本质及催化实质活细胞某些物质死亡某些物质蛋白质RNA阅读课本74、83页，结合视频资料，思考：酶是什么？一、酶的化学本质一、酶的化学本质化学本质合成原料合成场所来源作用场所生理功能氨基酸主要细胞核多数是蛋白质细胞内或者细胞外催化核糖体核糖核苷酸少数是ＲＮＡ一般来说，由活细胞产生酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。叶绿体：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶细胞质+线粒体:

C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶核糖体：氨基酸

多肽脱水缩合酶细胞代谢离不开酶！

在细胞较为温和的环境中，各种生化反应如何高效有序的进行呢？常温常压水溶液环境pH接近中性二、酶的催化作用的实质

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。由酶催化的化学反应称为酶促反应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？2H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑Fe3+过氧化氢酶2H2O2

2H2O+O2↑活动：探究过氧化氢在不同条件下的分解1.实验原理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。新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）质量分数为3.5%的FeCI3溶液新配制的体积分数为3%的H2O2溶液量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴3.材料用具如何判断过氧化氢被分解的快慢？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试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香请观察视频，描述各支试管的实验现象。拓展延伸：1、如果使用高温煮沸过的肝脏研磨液，结果预期？2、如果使用活化的酵母细胞液，结果预期？小组合作分析：（1）观察指标气泡的多少，可以反映谁的变化？

为什么要选用新鲜的肝脏？

为什么要将肝脏制成研磨液？H2O2分解速率释放H2O2酶，增大酶与反应物的接触面积出H2O2酶数量多、活性强（2）1与2对照1与3对照1与4对照3与4对照加热可以加快过氧化氢分解FeCl3能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高（3）实验结论（总结、归纳）加热、无机催化剂、有机催化剂都可以加快过氧化氢分解。酶的催化效率远高于无机催化剂。实验设计的基本原则：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。对照实验一般要设置对照组与实验组。

（1）单一变量原则（2）对照原则（3）等量原则自变量：实验中

的变量。因变量：随

而变化的变量。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些

，对

造成影响。人为控制改变自变量实验结果可变因素变量:实验过程中可以变化的因素概念拓展试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件无关变量H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香自变量因变量对照实验讨论：无关变量对实验结果没有影响吗？该实验的无关变量还有哪些？变量相同适宜H2O2溶液的量、浓度是否加催化剂、催化剂的种类H2O2溶液的分解速率试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件无关变量H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香对照组实验组自变量因变量对照实验讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？变量对照性原则相同适宜分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。思考1：与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能加快分解？二、酶的催化作用的实质阅读课本74页，思考酶催化作用的实质思考2：FeCl3和肝脏研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解，原因与2号试管的相同吗？催化剂的作用机理：降低化学反应的活化能，不能提供能量酶的作用机理:与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高加热、FeCl3、H2O2酶的作用机理活化分子增加反应速率提高①加热或光照等②使用催化剂降低活化能活化能越低，活化分子就越多使分子获得能量成为活化分子提高反应速率机制Fe3+酶（更显著）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—E2E3图形分析：图形分析：分析：ac段、bc段、ab段表示什么？如果将酶改为无机催化剂，b点在纵轴上如何变化？ac：无催化剂催化时反应进行所需要的活化能bc：有酶催化时反应进行所需要的活化能ab：酶降低的活化能酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡位置（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学反应的平衡点。（3）酶只能催化已存在的化学反应。图形分析：分析：那些是加入酶、无机催化剂、未加酶？思考：酶能增加产物的生成量吗？未加催化剂无机催化剂酶催化时间产物量1．在常温下H2O2溶液几乎不分解，但加入肝脏研磨液（含H2O2酶）后，会快速分解成H2O和O2。反应过程中能量变化如图所示，其中表示活化能的是（

）2．科学家在大肠杆菌中发现了一种RNaseP酶，其由20%的蛋白质和80%的RNA组成，实验表明将这种酶中的蛋白质除去后留下来的R