【一堂好课】5.1 降低化学反应活化能的酶（课件）-2022-2023学年高一生物精讲课件+导学案（人教版2019必修1）

生物（人教版）高中生物必修一第五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光合作用细胞呼吸能量ATP酶物质代谢有机物分解有机物合成第1节降低化学反应活化能的酶第五章细胞的能量供应和利用

酶的作用和本质011酶的作用3酶的本质2对照实验细胞内有机化学反应的特点细胞代谢细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞内有机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常见有机化学反应的条件高温高压强酸强碱常态终态活跃状态活化能细胞内外的环境温和常温常压水溶液环境pH接近中性想一想：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？一、酶的作用和本质任务一：探究酶的作用2H2O22H2O+O2反应条件通过O2的产生量判断H2O2的分解情况1.实验原理探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶的作用和本质2H2O22H2O+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2.实验设计不同条件产生量探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶的作用和本质——图片选自人民教育电子音像出版社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

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mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况2.实验设计探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶的作用和本质与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？3.实验结果与结论探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶的作用和本质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？3.实验结果与结论探究1：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶的作用和本质生物催化剂一、酶的作用和本质酶的作用酶降低了反应的活化能想一想：通过刚才的探究实验，同学们有没有发现生物学实验设计中特别需要注意的一些因素呢？一、酶的作用和本质任务二：学习设计对照实验变量：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一、酶的作用和本质任务二：学习设计对照实验试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

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mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况变量：实验过程中的变化因素无关变量：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

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mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况一、酶的作用和本质任务二：学习设计对照实验对照实验：除作为自变量的因素外，其余无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。一、酶的作用和本质任务二：学习设计对照实验试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

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mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况

对照实验一般要设置对照组和实验组一、酶的作用和本质任务二：学习设计对照实验试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

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mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况对照组实验组空白对照想一想：能够在细胞内温和环境中催化各种生化反应，酶是一种什么样的物质呢？一、酶的作用和本质任务三：探索酶的本质

意大利科学家斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用……1773年巧妙之处？鹰胃中的分泌物（胃液）对肉有消化作用！一、酶的作用和本质任务三：探索酶的本质巴斯德和李比希的观点分别是什么？有什么局限性？巴斯德和李比希的争论对后人研究酶的本质有何意义？毕希纳是如何终结上述争论的？他的实验结论是什么？萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神？20世纪80年代，科学家发现少数RNA也具有催化功能！一、酶的作用和本质任务三：探索酶的本质12345一、酶的作用和本质酶的概念相关概念酶促反应:

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）酶的特性021酶催反应的特点2影响酶活性的因素酶的催化机理二、酶的的特性酶酶酶底物中间产物产物酶+底物酶-底物复合物酶+产物二、酶的的特性酶的催化机理想一想：根据酶的催化机理，酶催化反应具有哪些特性呢？二、酶的的特性任务一：探究酶的特性高效性：酶的催化效率极高酶的催化效率一般是无机催化剂的倍107～1013二、酶的的特性酶的特性酶降低了反应的活化能探究2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.实验原理二、酶的的特性任务一：探究酶的特性实验的自变量、因变量以及无关变量分别是什么？2.实验设计试管编号淀粉溶液蔗糖溶液淀粉酶溶液12mL2mL22mL2mL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2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用二、酶的的特性任务一：探究酶的特性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1min2mL2mL2.实验设计探究2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用二、酶的的特性任务一：探究酶的特性3.实验结果——图片选自人民教育电子音像出版社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！探究2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用二、酶的的特性任务一：探究酶的特性酶的特性专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。二、酶的的特性请思考：酶作为能够催化生化反应的有机物，有哪些因素会影响酶的作用呢？二、酶的的特性任务二：探究影响酶活性的因素酶活性的定义酶活性: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三、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℃温水刷任务二：探究影响酶活性的因素三、影响酶活性的因素三、影响酶活性的因素影响酶活性的因素——温度影响酶活性的因素——温度活性位点底物三、影响酶活性的因素（单位：mLO2）影响酶活性的因素——pH三、影响酶活性的因素影响酶活性的因素——pH三、影响酶活性的因素小知识：人体唾液的pH为6.2-7.4，胃液的pH为0.9-1.5，小肠的pH为7.6；植物体内的酶最适pH大多为4.5-6.50最适温度t/℃υ/mmol.s-1酶活性受温度影响示意图υ/mmol.s-1最适pH0pH酶活性受pH影响示意图三、影响酶活性的因素XY酶酶作用的条件对象（底物）唾液淀粉酶胃蛋白酶胰蛋白酶肠肽酶酶的名称三、影响酶活性的因素活性位点有两个关键的氨基酸参与催化淀粉的水解影响酶活性的因素——调节剂三、影响酶活性的因素Cl-淀粉分子活性位点空间结构活性位点空间结构2个氨基酸的R基Cl-离子是唾液淀粉酶的激活剂淀粉淀粉+酶淀粉+酶+Cl-影响酶活性的因素——调节剂三、影响酶活性的因素影响酶活性的因素——调节剂三、影响酶活性的因素活性位点活性位点空间结构改变重金属离子