5.1.1 酶的作用和本质空课件-高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.1.降低化学反应活化能的酶第一课时

酶的作用和本质预习课本P76—80，回答以下问题：1、细胞代谢？活化能？酶在细胞代谢中的作用？2、对照实验？自变量？因变量？无关变量？3、“关于酶本质的探索”中各位科学家的结论？4、酶的概念及本质？1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？1.为什么要将肉放在金属笼内？便于取出实验材料(肉块)，排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。是胃内的化学物质将肉块分了。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。问题探讨：常见有机化学反应的条件细胞内外的环境思考：细胞在较为温和的环境中，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接近中性高温

高压强酸

强碱细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。温和剧烈条件一、细胞代谢酶(1)实验原理：过氧化氢在常温或高温或Fe3+或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。(2)实验目的：(3)实验材料：通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。新鲜的质量分数20%的肝脏研磨液质量分数3.5%的FeCI3溶液新配制的体积分数3%的H2O2溶液二、酶在细胞代谢中的作用1.比较H2O2在不同条件下的分解2H2O22H2O+O2常温/加热/Fe3+/过氧化氢酶(4)实验过程：二、酶在细胞代谢中的作用(5)实验现象：分组编号对照组实验组1号2号3号4号相同处理2mL过氧化氢溶液不同处理常温90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液气泡产生卫生香复燃实验分析(1)1/2号试管相比现象说明了什么?(2)3/4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么问题?(3)4号试管反应速率更快，说明?(4)2/3/4号试管相比，哪只试管最终产生的氧气多？不明显少量较多大量复燃复燃且燃烧剧烈说明加热能促进过氧化氢分解,提高反应速率。Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解速率。过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。一样多，过氧化氢的浓度和体积一样。不复燃不复燃二、酶在细胞代谢中的作用(6)实验结论：加热、无机催化剂、酶都能加快化学反应的速率；酶和无机催化剂一样都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化剂。通过刚才探究实验，生物学实验设计中特别需要注意的一些因素呢？思考控制变量和设计对照实验二、酶在细胞代谢中的作用科学方法—控制变量和设计对照实验步骤试管编号

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滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生不明显少量较多大量卫生香燃烧不复燃不复燃变亮复燃对照组实验组实验应遵循的原则：等量原则单一变量原则因自变量的改变而变化的因素人为控制的对实验对象进行处理的因素实验中可能存在的一些对实验结果造成影响的可变因素自变量因变量无关变量对照实验变量对照原则除作为自变量因素外，其余因素都保持一致并将结果进行比较的实验叫作对照实验。无关变量思考加热、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快的原因是?活跃状态常态活化能分子终态活化能活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。常态活跃状态二、酶在细胞代谢中的作用2.酶的作用原理加热为什么能加快过氧化氢分解？3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。使H2O2分子得到了能量Fe3+：降低化学反应的活化能酶：能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。细胞代谢为什么离不开酶？二、酶在细胞代谢中的作用酶降低的活化能酶催化过程所需的活化能无酶催化过程下，所需的活化能①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是

段。②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是

段。③表示酶降低的活化能是_____段。

④若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向什么方向移动？ACBCAB降低活化能的作用更显著向上移动2.酶的作用原理二、酶在细胞代谢中的作用巴斯德之前萨姆纳巴斯德李比希毕希纳切赫和奥尔特曼

发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵必需有活细胞参与引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用

活细胞粉碎后所得物质（酿酶）的作用和活的酵母细胞一样证明脲酶是蛋白质发现少量RNA也具有生物催化功能酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA1.关于酶本质的探索酶的定义？三、酶的本质化学本质绝大多数_______少数是_____合成原料合成场所来源作用部位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（真核生物）降低化学反应的活化能催化作用一般来说，活细胞都能产生细胞内、外及生物体外均能发挥作用2.关于酶的总结三、酶的本质酶的化学本质活细胞产生的，绝大多数是蛋白质，少数是RNA细胞中每时每刻都进行着许多化学反应作用机理：显著降低化学反应的活化能酶在细胞代谢中的作用酶的作用和本质细胞代谢为什么离不开酶？由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。科学方法：控制变量和设计对照实验实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解小结一、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D练习与应用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D练习与应用二、拓展应用1.在本节“探究·实践”中，有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管，向其中分别加入2mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是什么？本小节“探究·实践”涉及的自变量并非只有⼀个，而是包括温度和催化剂两个变量，1号试管中仅放置了过氧化氢溶液,可以起到对照作用。2号试管与1号试管的区别在于温度，3号试管和4号试管与1号试管的区别在于多了催化剂，

3号试管与4号试管之间也可以起相互对照作用。加入2滴煮沸过的肝脏研磨液的5号试管,可以与加入新鲜的肝脏研磨液的4号试管做对照;同理,加入2滴蒸馏水的6号试管可以作为3号试管和4号试管的对照组。练习与应用2.仔细阅读本节的“思考·讨论”，通过完成下面的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系；写一篇短文，谈谈对科学发展过程的认识。巴斯德之前发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德李比希引起发酵的是细胞中的某些物质,但是这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,就像在活酵母细胞中一样萨姆纳酶是蛋白质练习与应用3.给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白