降低化学反应活化能的酶（第1课时）【 备课精研+高效课堂 】高一生物课件（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（第一课时）当皮肤上出现小伤口，用双氧水消毒时，能观察到什么现象？你能解释这一现象的原因吗？因为人体细胞中的过氧化氢酶能将过氧化氢分解成水和氧气。2H2O2

2H2O+O2【任务一】设计实验探究酶的作用1.实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、体积分数为3%的过氧化氢溶液、试管、两桶、滴管、试管架、卫生香2.实验设计1号试管2号试管反应物H2O2浓度3%H2O2剂量2ml施加实验条件反应条件/加入物质剂量实验结果气泡产生情况卫生香燃烧情况3%2ml不做处理肝脏研磨液2滴不明显大量气泡不复燃复燃【任务一】设计实验探究酶的作用2.实验设计1号试管2号试管反应物H2O2浓度3%H2O2剂量2ml施加实验条件反应条件/加入物质剂量实验结果气泡产生情况卫生香燃烧情况3%2ml不做处理肝脏研磨液2滴不明显大量气泡不复燃复燃实验结论：酶具有催化作用【任务二】比较过氧化氢在不同条件下的分解资料：和MnO2一样，FeCl3也是一种无机催化剂，经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数大约是每滴研磨液中H2O2酶分子数的25万倍。提出问题：无机催化剂FeCl3和过氧化氢酶相比，谁的催化作用更强？实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含过氧化氢酶）、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水、试管、量筒、滴管、试管架、卫生香【任务二】比较过氧化氢在不同条件下的分解1号试管2号试管3号试管4号试管反应物H2O2浓度3%3%H2O2剂量2ml2ml施加实验条件反应条件/加入物质常温加热900C剂量2滴清水2滴清水实验结果气泡产生情况卫生香燃烧情况2.实验设计3%3%2ml2mlFeCl3溶液2滴肝脏研磨液2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃1.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？2.在细胞中，能通过加热来提高反应速率吗？3.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？4.3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？5.2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？

2号试管放出的气泡多。说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。不能FeCl3中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能加快过氧化氢的分解。与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率要高得多小组合作，完成以下问题（时间：3分钟）一样多，试管中H2O2溶液的体积和浓度都相同。【任务二】比较过氧化氢在不同条件下的分解1号试管2号试管3号试管4号试管反应物H2O2浓度3%3%H2O2剂量2ml2ml施加实验条件反应条件/加入物质常温加热900C剂量2滴清水2滴清水实验结果气泡产生情况卫生香燃烧情况2.实验设计3%3%2ml2mlFeCl3溶液2滴肝脏研磨液2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃实验结论：与无机催化剂Fe3+相比，酶具有高效性1.上述实验二过程中哪些是人为控制的对实验对象进行处理的因素？这些因素统称为？2.上述实验二过程中随着自变量的改变而变化的因素是什么？这种变量称为？3.上述实验二过程中反应物的浓度和剂量、反应时间、温度等因素会对实验结果造成影响吗？这些变量称为？4.上述实验二中对照组是

；实验组是

本实验的对照组未作任何处理，这样的对照组叫做

。【任务三】分析上述实验中的“变量”和“对照实验”加热；催化剂的种类自变量过氧化氢的分解速率因变量无关变量要做到“相同且适宜”1号2/3/4号空白对照（1）概念：除了自变量以外，其余因素（无关变量）都保持不变的实验叫做对照实验。（2)类型：

空白对照相互对照自身前后对照对照实验1、比较过氧化氢在不同条件下的分解1号试管：不做处理2、3、4号试管：加热/加FeCl3/过氧化氢酶实验组：对照组：[对点训练]1号2、3、4号2、植物细胞吸水与失水实验

对照

对照实验组：对照组：处理前处理后空白自身3、探究酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸A组：有氧条件B组：无氧条件相互

对照（3）对照实验设计基本原则：②单一变量原则①对照原则生物材料：数量、生理状况、来源等实验器具：大小、型号等实验试剂：浓度、体积、成分等实验地点、时间………无关变量相同且适宜既要有对照组又要有实验组③等量原则各组加入的试剂要等量1号试管2号试管3号试管4号试管反应物H2O2浓度3%3%3%3%H2O2剂量2ml2ml2ml2ml施加实验条件反应条件/加入物质常温加热900CFeCl3溶液肝脏研磨液剂量2滴清水2滴清水2滴2滴实验结果气泡产生情况不明显少量较多大量卫生香燃烧情况不复燃不复燃变亮复燃【任务三】分析实验中的“变量”和“对照实验”变量自变量因变量无关变量无关变量对照实验对照组实验组等量原则单一变量原则等量原则思考：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？1—2对照对照组：实验组：自变量：因变量：结论：1—3对照对照组：实验组：自变量：因变量：结论：1—4对照对照组：实验组：自变量：因变量：结论：3—4对照对照组：实验组：

自变量：因变量：结论：12是否加热H2O2分解速率加热能促进H2O2分解是否加入FeCl3溶液H2O2分解速率无机催化剂Fe3+能促进H2O2分解1314是否加入过氧化氢酶H2O2分解速率过氧化氢酶具有催化作用相互对照FeCl3溶液和肝脏研磨液（催化剂的种类）H2O2分解速率与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率高得多，酶具有高效性

【例1】下图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，分析下列有关说法正确的是(

)A．该实验的自变量是过氧化氢的分解速率B．3号、4号试管对照说明酶具有催化作用C．4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高D．4支试管中H2O2的浓度和用量都应相同1.加热是通过什么途径加快化学反应速率的？2.无机催化剂和酶是通过怎样的途径加快化学反应速率的？3.为什么酶的催化效率比无机催化剂快？4.为什么说酶对于细胞代谢的顺利进行至关重要？各条件使反应加快的本质：加热：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。【任务四】分析酶的作用机理

酶降低化学反应活化能示意图与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。酶具有高效性（1）无催化剂曲线：______（2）酶促反应曲线：______（3）无酶促反应所需活化能：______（4）酶促反应所需活化能：______（5）E3-E2代表：______（6）若将酶换成无机催化剂，则曲线如何变化？曲线B曲线AE3E2酶降低的活化能【例1】如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是(

)A．ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能B．ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能C．若换用无机催化剂，b点将向上移动D．加热加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态例2.下图是在不同条件下,化学反应的速率曲线,其中1、2和3代表的反应条件依次是(

)。A.无机催化剂、酶、未加催化剂B.酶、无机催化剂、未加催化剂C.未加催化剂、酶、无机催化剂D.酶、未加催化剂、无机催化剂B产物的量可见：产物的生成量与什么因素有关？酶能增加产物的生成量吗？【例4】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能量B.加热、加压使反应物分子获得足够的活化能C.无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D.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C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！【任务三】探索酶的本质（阅读P79）巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但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脲酶是蛋白质李比希切赫、奥尔特曼少数RNA也具有生物催化功能酶的定义？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，少数是RNA。①来源：②作用：③作用机理：④本质：⑤作用场所：⑥作用后去向：活细胞只有催化作用降低化学反应活化能绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA细胞内、细胞外、体外反应前后酶的数量和性质不变请绘制酶的概念图，给酶下一个完整的定义。归纳酶的本质及生理功能化学本质绝大多数是_