酶的作用和本质高一上学期生物人教版（2019）必修1

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新叶伸向和煦的阳光他们都在为生存而获取什么？新叶伸向和煦的阳光蚱蜢觊觎绿叶的芬芳它们为生存而获取能量能量在细胞里流转激荡1.这首诗寓意着什么？2.细胞的主动运输就需要能量，细胞内有机物的合成、加工、运输都需要能量。那么，细胞是如何利用能量的呢？

动、植物的生命活动，全都离不开细胞对能量的获取与利用，而能量的最终来源则是光。都要经过复杂的化学反应。光合作用叶绿体：CO2+H2O（CH2O）+O2光能酶“我”的生理功能是？线粒体：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量氧气酶有氧呼吸作用“我”的生理功能是？细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。

是细胞生命活动的基础（1）概念（2）细胞代谢的意义细胞代谢（3）场所：细胞中（4）特点：一般都需要酶催化

一般伴随着能量的释放和储存在水环境中进行

反应条件温和

常见化学反应的条件高温高压强酸强碱剧烈条件细胞内化学反应的特点反应缓慢反应过程复杂对反应条件要求高细胞内外的环境温和常温常压水溶液环境pH接近中性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)等2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？细胞中含有过氧化氢酶。

在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做催化剂。请思考：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？酶探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解任务1：探究酶的作用实验原理 2H2O2

2H2O+O2常态/加热/Fe3＋/过氧化氢酶一、比较过氧化氢在不同条件下的分解速率

过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。21实验目的

通过比较过氧化氢在不同条件（常温、加热、无机催化剂、酶）下分解的快慢，了解酶的作用和意义。3、实验的注意事项：4.观察产生氧气多少的途径：1.必须用新鲜肝脏研磨液做实验材料。2.不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。3.过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。（1）观察产生气泡的数目的多少。（2）用带火星的卫生香来鉴定，氧气多会使带火星的卫生香复燃。步骤试管编号

说明1234

一H2O2浓度剂量二剂量//现象气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3新鲜肝研磨液2滴2滴反应条件1.高温可以加快过氧化氢分解2.FeCl3

和过氧化氢酶能催化过氧化氢分解3.过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高5、1号试管与2号试管比较，现象有什么不同？说明什么？1、3号试管相比，1、4号试管相比。说明什么？6、7、3号试管和4号试管相比，说明什么？比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验：比较H2O2在不同条件下的分解

5.得出结论：资料：该实验中，每滴FeCl3溶液中Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液过氧化氢酶分子数的25万倍。结论2：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高具有

。

1234高效性结论1：加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快H2O2分解。酶只缩短反应的时间，不改变生成物的量。m加酶加无机催化剂无催化剂生成物的量时间0134反应物量时间01342加热26.过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，酶在常温、常压下可以高速地完成对化学反应的催化。二、酶的作用步骤试管编号

说明1234

一H2O2浓度3%3%3%3%剂量2ml2ml2ml2ml二反应条件常温90℃FeCl3溶液新鲜肝脏研磨液剂量2滴2滴结果气泡产生卫生香燃烧对照组实验组实验应遵循的原则：等量原则单一变量原则随自变量的变化而变化的因素人为改变的因素实验中可能存在的一些可变因素，对实验结果有影响自变量因变量无关变量无关变量对照实验变量实验中可以变化的因素对照原则比较过氧化氢在不同条件下的分解速率：平行重复原则、科学性原则科学方法控制变量和设计对照实验设计对照实验的一般思路自变量因变量无关变量(相同适宜)(控制)(检测)一般步骤：第一步：分组编号，取材（统一处理）；第二步：单一变量处理（自变量）第三步：观察培养记录，检测因变量根据实验目的和器材，分析实验的自变量，找出主要的无关变量，明确因变量的检测方法。第四步：分析结果，得出结论8、为什么加热能使过氧化氢分解加快？

加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态9、3号和4号试管并没有加热，为什么反应速率也加快了？思考酶的作用及原理活化能？8、为什么加热能使过氧化氢分解加快？9、3号和4号试管并没有加热，为什么反应速率也加快了？10、为什么酶的催化效率比无机催化剂的催化效率高？

加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态思考与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能，因而催化效率更高表在20℃测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化

用Fe3+催化

用过氧化氢酶催化75

43

29酶作为催化剂，反应前后化学性质和数量不变，可重复利用加热为过氧化氢分子提供能量降低化学反应的活化能显著降低化学反应的活化能abc如图abc中，代表正常条件下分子活化能是

，代表酶促反应所需活化能是

；代表酶所降低的活化能的是

。Cba酶在细胞代谢中的作用b反应过程能量常态（反应物）终态（产物）①②③ac______________________________________。②①酶降低的活化能无催化剂条件下，反应所需要的活化能无催化剂无机催化剂③酶ab

。酶催化时，反应的活化能bc

。酶的作用原理——降低活化能acd活跃状态e无机催化剂催化时，反应的活化能是？ae?ec?体内：细胞内(胞内酶：如呼吸氧化酶)1）第二道防线：体液中杀菌物质和吞噬细胞2）体内：细胞外(胞外酶：如各种消化酶)CCOOHHNR1R2OHHCNH2COHHR1CNH2CHOCOOHCHNR2H酶H2O++11、酶的分布二、关于酶本质的探索1、这个实验要解决什么问题？2、是什么物质使肉块消失了？3、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。

胃内的化学物质将肉块分解

收集胃内的化学物质，看这些物质在体外是否能将肉块分解

问题探讨:糖

酒精+CO2？对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用关于酶本质的探索糖

酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？糖

酒精+CO2？关于酶本质的探索巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？是谁通过怎样的实验结束了这场争论？得到什么结论？毕希纳（化学家）酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他之前很难鉴定？萨姆纳脲酶是蛋白质切赫奥特曼少数RNA也具有生物催化作用历程酶的定义酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA.什么是酶？来源作用化学本质酶的概念理解化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体细胞核(主要)来源一般活细胞中均能产生生理功能具有生物催化功能作用场所细胞内或细胞外小结：1、细胞代谢：细胞内各种化学反应的总称。自变量：因变量：无关变量：在实验中人为改变的变量。随自变量变化而变化的变量。除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量。实验中的相关变量：对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。包括空白对照、自身对照、条件对照2、实验设计的原则：对照原则、等量原则、单一变量原则3、酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。本质：作用原理：绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA降低反应的活化能物理性消化：又称机械性消化，是指食物经过口腔的咀嚼，牙齿的磨碎，舌的搅拌、吞咽，胃肠肌肉的活动，将大块的食物变成碎小的，使消化液充分与食物混合，并推动食团或食糜下移，从口腔推移到肛门的消化过程。