人教版生物必修一第五章第2节《降低化学反应活化能的酶》

1、第第5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用新叶伸向和煦的阳光新叶伸向和煦的阳光蚱蜢觊觎绿叶的芬芳蚱蜢觊觎绿叶的芬芳它们为生存而获取能量它们为生存而获取能量能量在细胞内流转激荡能量在细胞内流转激荡如果让你一天一夜不吃任何东西，你会怎样？如果让你一天一夜不吃任何东西，你会怎样？妈妈，我饿妈妈，我饿食物是怎样被消化的呢！？食物是怎样被消化的呢！？200多年前科学家普遍认为胃对食物消化方 式是物理性消化。1773年意大利科学家斯帕兰札尼，做 了一个名叫“鹰与笼子”的巧妙实验，发现了化学性消化。探究一：探究一：(1)(1)这个实验要解决什么问题？这个实验要解决什么问题？(3)笼内的肉怎么消失了

2、？是什么物质使肉笼内的肉怎么消失了？是什么物质使肉块消失了？块消失了？鸟类的胃是否只有物理性消化。鸟类的胃是否只有物理性消化。 可能是胃内的某种可能是胃内的某种化学物质化学物质将肉块分解了将肉块分解了(2)(2)为什么要将肉放到金属笼内？为什么要将肉放到金属笼内？排除胃对肉块的物理性消化。排除胃对肉块的物理性消化。第一节第一节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶 酶的作用酶的作用胃的消化之谜胃的消化之谜-酶酶 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为统称为细胞代谢细胞代谢。一、细胞代谢一、细胞代谢叶绿体：叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O

3、2酶酶 光能光能核糖体：核糖体： 氨基酸氨基酸 多肽多肽酶酶缩合脱水缩合脱水细胞代谢离不开酶细胞代谢离不开酶酶和细胞代酶和细胞代谢有什么关谢有什么关系？系？ 生物催化剂与无机催化剂一样都能改变生物催化剂与无机催化剂一样都能改变化学反应速率，但本身的质量和化学性质在化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后反应前后 。不变不变二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用（1、实验）、实验）生物催化剂与无机催化剂又有什么不同之处呢？生物催化剂与无机催化剂又有什么不同之处呢？2 H2O2 2 H2O + O2过氧化氢酶过氧化氢酶2 H2O2 2 H2O + O2FeCl32 H2O2 2 H

4、2O + O22 H2O2 2 H2O + O2常温常温（作为对照）（作为对照） 过氧化氢在不同条件下分解的速率是否一过氧化氢在不同条件下分解的速率是否一样呢？样呢？ 过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解思考思考:本实验如何检测过氧化氢分解的速率呢？本实验如何检测过氧化氢分解的速率呢？气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度气泡的产生速率或带火星卫生香的复燃程度该实验几个注意点该实验几个注意点1、为什么要选用新鲜的肝脏？、为什么要选用新鲜的肝脏？2、为什么要将肝脏制成研磨液？、为什么要将肝脏制成研磨液？3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用

5、一个吸管？为什么？共用一个吸管？为什么？ 放置久了会长菌，菌会破坏过氧化氢酶，进放置久了会长菌，菌会破坏过氧化氢酶，进而影响实验效果而影响实验效果使酶更容易释放出来使酶更容易释放出来不能，易交叉污染不能，易交叉污染1、取、取3支试管，分别编上序号支试管，分别编上序号1、2、3，向各试管内，向各试管内分别加入分别加入1ml,2ml,3ml过氧化氢溶液，按序号依次放过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。置在试管架上。动动脑动动脑 请同学们以小组为单位，来给老师挑挑错吧！请同学们以小组为单位，来给老师挑挑错吧！1、取、取4支支洁净的洁净的试管，分别编上序号试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管

6、内分别加入向各试管内分别加入2ml（同样量）（同样量）的过氧化氢溶的过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。液，按序号依次放置在试管架上。2、将、将1和和2号试管放在号试管放在90左右的水浴中加热，观察左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。号试管作比较。2、将、将1号试管放置于常温下号试管放置于常温下，2号试管放在号试管放在90左右左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管号试管作比较。作比较。3、向、向3号试管内滴入号试管内滴入2滴滴FeCl3溶液，向溶液，向4号试管内滴入号试管内滴入1滴肝脏研磨液，仔细观

7、察哪支试管产生的气泡多。滴肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。3、向、向3号试管内滴入号试管内滴入2滴滴FeCl3溶液，向溶液，向4号试管内滴号试管内滴入入2滴滴肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。4、 2-3min后，直接将卫生香分别放入后，直接将卫生香分别放入3号和号和4号试管号试管内液面的上方，观察哪支试管中卫生香燃烧剧烈。内液面的上方，观察哪支试管中卫生香燃烧剧烈。4、2-3min后，将后，将点燃点燃的卫生香分别放入的卫生香分别放入3号和号和4号试号试管内液面的上方，观察哪支试管中卫生香燃烧剧烈。管内液面的上方，观察哪支试管中卫生香

8、燃烧剧烈。试 管 编试 管 编号号比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解1号号2号号3号号4号号实验实验现象现象极少气泡极少气泡少量气泡少量气泡较多气泡较多气泡大量气泡大量气泡1、实验结果、实验结果探究二：探究二：变亮变亮复燃复燃1）与）与1号试管相比，号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？明了什么？2号号试管试管, 加热加热能促进能促进H2O2的分解的分解, 提高反应速率；提高反应速率；2） 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？了什么？ FeCl3中的中的Fe3+ 和

9、新鲜肝脏中的和新鲜肝脏中的过氧化氢酶过氧化氢酶都能加快过都能加快过氧化氢分解的速率。氧化氢分解的速率。2、讨论、讨论3）3号试管和号试管和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明了什么？这说明了什么？质量分数为质量分数为20%的新鲜的新鲜肝脏研磨液肝脏研磨液1滴滴质量分数为质量分数为3.5%的氯化的氯化铁溶液铁溶液1滴滴 所含酶的数所含酶的数 a Fe3+的数量 2.5105a3号4号号复燃复燃 变亮变亮 4号试管比号试管比3号试管中的反应速率快；号试管中的反应速率快；过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。的催化效率高得多。 细胞内每时每刻都

10、在进行着成千上细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。化学反应的顺利进行至关重要。4）为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？（至关重要？（可从酶催化的速率，及反应条件上考虑可从酶催化的速率，及反应条件上考虑 ）思考思考: 在上述探究中我们采用了什么科学研究方法呢？在上述探究中我们采用了什么科学研究方法呢？探究三：探究三：FeCl

11、3902 22 2 浓度浓度2ml2ml2ml3%3%2ml3%3%步步 骤骤1、控制无关变量原则、控制无关变量原则2、对照原则、对照原则3、单一变量原则、单一变量原则实验设计原则：实验设计原则：自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量无关变量无关变量对照组对照组 实实 验验 组组 过氧化氢在不同条件下的分解速率不同过氧化氢在不同条件下的分解速率不同?活化能：活化能： 分子从常态转变为容易发生化学反应的活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。跃状态所需要的能量。二、酶在细胞代谢中的作用（二、酶在细胞代谢中的作用（2 2、作用机理）、作用机理）加热使反应速度增快的原因？加热使反

12、应速度增快的原因？二、酶在细胞代谢中的作用（二、酶在细胞代谢中的作用（2 2、作用机理）、作用机理）活化能（活化能（KJ/mol）75将近将近5029FeCl3催化剂能降低化学反应活化能！催化剂能降低化学反应活化能！使过氧化氢分解的原因使过氧化氢分解的原因FeCl3过氧化氢酶过氧化氢酶为过氧化氢分子提供能量为过氧化氢分子提供能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能显著显著降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能二、酶在细胞代谢中的作用（二、酶在细胞代谢中的作用（2 2、作用机理）、作用机理） 对应本课题目：降低化学反应活化对应本课题目：降低化学反应活化能的酶，对该定语有什么认识，看看书能的

13、酶，对该定语有什么认识，看看书上恰当的比喻介绍。上恰当的比喻介绍。1 1、细胞代谢、细胞代谢 细胞中每时每刻都进行着许多细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢。统称为细胞代谢。2 2、酶在细胞代谢中的作用、酶在细胞代谢中的作用 酶能酶能 化学反应活化能！化学反应活化能！3 3、实验设计原则、实验设计原则三、课堂总结三、课堂总结化学反应化学反应降低降低（1）控制无关变量原则）控制无关变量原则（2）对照原则）对照原则（3）单一变量原则）单一变量原则1、下列有关对照实验设置的叙述中，错、下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（误的是（ ） A要设置对照组和实验组要设置对照组和实验组 B要遵循单

14、一变量原则要遵循单一变量原则 C无关变量要始终相同且适宜无关变量要始终相同且适宜 D自变量要始终保持相同自变量要始终保持相同四、课堂反馈四、课堂反馈D2、关于活化能，下列说法不正确的是（、关于活化能，下列说法不正确的是（ ）A是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量能量B加热、加压通常能使反应物分子获得足够的加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能活化能C催化剂使反应物分子获得活化能的总量而加快催化剂使反应物分子获得活化能的总量而加快反应速率，但无机催化剂没有酶的作用效率高反应速率，但无机催化剂没有酶的作用效率高D酶能降低反应物分子发生反应的活化能而酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行使反应更容易进行C四、课堂反馈四、课堂反馈一碗饭消化至少需要一碗饭消化至少需要而生命，难以再继续而生命，难以再继续光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用取消！取消！不在！不在！多一秒钟的停留多一秒钟的停留.50年的漫长等待年的漫长等待.1978年年瑞士、美瑞士、美限制性内切酶限制性内切酶1965年年 法法酶和细菌合成中的遗传调节酶和细菌合成中的遗传调节1