新教材51降低化学反应活化能的酶1-酶的作用和本质高中生物必修一优质课件

第1节降低化学反应活化能的酶

——酶的作用和本质第1节1斯帕兰札尼实验视频斯帕兰札尼实验视频2斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用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，没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解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了斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用1、这个实验要解决什么问题？2、

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。一、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢中的

又是什么呢？催化剂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

。催化剂细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。一、酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2↑1、过氧化氢在体外分解需要什么条件？资料一：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)2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？一、酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2↑52H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑Fe3+过氧化氢酶2H2O2

2H2O+O2↑（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）一、酶在细胞代谢中的作用1.实验原理2.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。思考：如何设计实验才能证明过氧化氢酶是否具有催化作用？2H2O22H2O+O2↑2一、酶在细胞代谢中的作用新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）质量分数为3.5%的FeCI3溶液新配制的体积分数为3%的H2O2溶液量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴3.材料用具（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）如何判断过氧化氢被分解的快慢？观察单位时间内产生气泡的多少观察带火星的卫生香的复燃情况一、酶在细胞代谢中的作用新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（7试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用请观察教材P79面图片，描述各支试管的实验现象。试管编号步骤1234一二三2ml2ml2m3号4号1号2号不明显少量较多大量观察产生气泡的多少一、酶在细胞代谢中的作用3号4号1号2号不明显少量较多大量观察产生气泡的多少一、酶在试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用请观察教材P79面图片，描述各支试管的实验现象。试管编号步骤1234一二三2ml2ml2m3号4号变亮复燃观察卫生香的燃烧情况一、酶在细胞代谢中的作用3号4号变亮复燃观察卫生香的燃烧情况一、酶在细胞代谢中的作用试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用请观察教材P79面图片，描述各支试管的实验现象。试管编号步骤1234一二三2ml2ml2m2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？1234341）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？一、酶在细胞代谢中的作用4）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？自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。3）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？2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；一、酶在细胞代谢中的作用自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。FeCl3中的Fe3+

和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。1234342）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？13）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？过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多。一、酶在细胞代谢中的作用自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。4）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？一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。1234343）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用如果没有观察到以上的实验现象，原因可能是什么？试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2一、酶在细胞代谢中的作用

请同学们阅读教材P79相关内容（控制变量），思考：一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？

自变量：

因变量：无关变量：除自变量外，实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量随着自变量的变化而变化的变量人为改变的变量

变量：实验中可以变化的因素Y=a+f(x)自变量因变量无关变量（不同条件X）单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜（结果Y）（相同条件a）一、酶在细胞代谢中的作用请同学们阅读教材P79相关内容（控18试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件无关变量H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香自变量因变量对照实验一、酶在细胞代谢中的作用讨论：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？变量相同适宜试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件无关变量H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香对照组实验组自变量因变量对照实验一、酶在细胞代谢中的作用讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？变量对照性原则相同适宜试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2二、酶的本质酶是什么物质？酶有什么作用？酶在哪里产生？二、酶的本质酶是什么物质？酶有什么作用？21关于酶本质的探索二、酶的本质教材P81-82页“资料分析”

请通过教材P82面“练习”中第1题的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系。关于酶本质的探索二、酶的本质教材P81-82页22二、酶的本质问题1.酶的化学本质是什么？蛋白酶唾液淀粉酶过氧化氢酶纤维素酶......+双缩脲试剂紫色推论：酶是蛋白质资料1.美国科学家萨姆纳获得脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质，荣获1946年诺贝尔化学奖。资料2.科学家又相继获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶都是蛋白质。二、酶的本质问题1.酶的化学本质是什么？蛋白酶+双缩脲试剂紫23二、酶的本质资料3.美国科学家奥特曼通过实验提出少数RNA也可以是酶的论断。这一发现使他和切赫共同获得1989年诺贝尔化学奖。结论1.酶是有机物绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA所有的酶都是蛋白质？二、酶的本质资料3.美国科学家奥特曼通过实验提出少数RNA也24二、酶的本质实验1.结论2.酶具有催化作用问题2.酶具有什么作用？H2O2H2O2过氧化氢酶O2过氧化氢酶能够加快H2O2的分解速率二、酶的本质实验1.结论2.酶具有催化作用问题2.酶具有什么25二、酶的本质问题3.产生酶的场所在哪里？提示1：绝大多数酶是蛋白质提示2：RNA是在细胞核中由DNA指导合成蛋白质类酶在核糖体上合成，核糖体在细胞质当中RNA类酶在细胞核中合成毕希纳实验：活酵母菌提取物+葡萄糖→酒精+CO2结论3：酶由活细胞产生二、酶的本质问题3.产生酶的场所在哪里？提示1：绝大多数酶是26二、酶的本质酶活细胞催化作用产生功能化学本质有机物多数蛋白质少数RNA结论1.酶是有机物结论2.酶具有催化作用绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA结论3.酶由活细胞产生酶的定义？二、酶的本质酶活细胞催化作用产生功能化学本质有机物多数蛋白质27

酶是

产生的具有

作用的有机物，其中绝大多数酶是

，少数

也具有催化功能。活细胞蛋白质RNA催化酶是产生的活细胞蛋白质RN28二、酶的本质问题4.所有的酶都来自活细胞？酶一定在细胞内起催化作用？有的酶可以人工合成或改造作用场所：细胞内或细胞外二、酶的本质问题4.所有的酶都来自活细胞？酶一定在细胞内起催29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酶是蛋白质李比希少数RNA也具有催化功能切赫、奥特曼二、酶的本质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30三、酶的作用机理酶加快化学反应速率的原理是什么呢？三、酶的作用机理酶加快化学反应速率的原理是什么呢？31酶在细胞代谢中的作用活化能：分子从常态到活跃状态所需要的能量酶的功能：降低化学反应的活化能酶在细胞代谢中的作用活化能：分子从常态到活跃状态所需要的能量32三、酶的作用机理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？1）在常态下，几乎所有H2O2分子都不易分解，为什么加热后，一小部分则可以分解。4）为什么说酶对于细胞代谢的顺利进行至关重要？自主探究2：小组讨论以下问题，时间3min。3）为什么酶的催化效率比无机催化剂快？降低化学反应所需要的活化能，使活跃态的分子增多。酶更显著地降低了化学反应所需要的活化能。细胞的正常代谢需要在温和的条件下快速进行化学反应，而酶满足以上要求。因为加热使H2O2分子获得了能量。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的能量三、酶的作用机理2）无机催化剂和酶是通过怎样的途径加快化学反33（三）各条件使反应加快的本质：加热：为反应物分子提供能量(活化能），使其达到活跃状态Fe3+：降低化学反应的活化能酶：更显著地降低化学反应的活化能（作用机理）三、酶的作用机理想一想：如何表示？无催化剂曲线：______酶促反应曲线：______无酶促反应所需活化能：______酶促反应所需活化能：______酶降低的活化能：______曲线B曲线AE2E3—E2E3（三）各条件使反应加快的本质：加热：为反应物分子提供能量(34三、酶的作用机理酶能增加产物的生成量吗？未加催化剂无机催化剂酶催化时间产物量三、酶的作用机理酶能增加产物的生成量吗？未加催化剂无机催化剂35第1节降低化学反应活化能的酶

——酶的作用和本质第1节36斯帕兰札尼实验视频斯帕兰札尼实验视频37斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用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，没有化学性消化是胃内的化学物质将肉块分解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了斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用1、这个实验要解决什么问题？2、

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。一、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢中的

又是什么呢？催化剂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

。催化剂细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。一、酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2↑1、过氧化氢在体外分解需要什么条件？资料一：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)2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？一、酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2↑402H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑Fe3+过氧化氢酶2H2O2

2H2O+O2↑（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）一、酶在细胞代谢中的作用1.实验原理2.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。思考：如何设计实验才能证明过氧化氢酶是否具有催化作用？2H2O22H2O+O2↑2一、酶在细胞代谢中的作用新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）质量分数为3.5%的FeCI3溶液新配制的体积分数为3%的H2O2溶液量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴3.材料用具（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）如何判断过氧化氢被分解的快慢？观察单位时间内产生气泡的多少观察带火星的卫生香的复燃情况一、酶在细胞代谢中的作用新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（42试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用请观察教材P79面图片，描述各支试管的实验现象。试管编号步骤1234一二三2ml2ml2m3号4号1号2号不明显少量较多大量观察产生气泡的多少一、酶在细胞代谢中的作用3号4号1号2号不明显少量较多大量观察产生气泡的多少一、酶在试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用请观察教材P79面图片，描述各支试管的实验现象。试管编号步骤1234一二三2ml2ml2m3号4号变亮复燃观察卫生香的燃烧情况一、酶在细胞代谢中的作用3号4号变亮复燃观察卫生香的燃烧情况一、酶在细胞代谢中的作用试管编号步骤1234一二

三观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用请观察教材P79面图片，描述各支试管的实验现象。试管编号步骤1234一二三2ml2ml2m2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？1234341）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？一、酶在细胞代谢中的作用4）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？自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。3）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？2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；一、酶在细胞代谢中的作用自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。FeCl3中的Fe3+

和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。1234342）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？13）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？过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多。一、酶在细胞代谢中的作用自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。4）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？一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。1234343）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香一、酶在细胞代谢中的作用如果没有观察到以上的实验现象，原因可能是什么？试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2一、酶在细胞代谢中的作用

请同学们阅读教材P79相关内容（控制变量），思考：一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？

自变量：

因变量：无关变量：除自变量外，实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量随着自变量的变化而变化的变量人为改变的变量

变量：实验中可以变化的因素Y=a+f(x)自变量因变量无关变量（不同条件X）单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜（结果Y）（相同条件a）一、酶在细胞代谢中的作用请同学们阅读教材P79相关内容（控53试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件无关变量H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香自变量因变量对照实验一、酶在细胞代谢中的作用讨论：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？变量相同适宜试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2试管编号步骤1234一二

三观察实验结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴2滴几乎无少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件无关变量H2O2浓度H2O2剂量气泡产生带火星的卫生香对照组实验组自变量因变量对照实验一、酶在细胞代谢中的作用讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？变量对照性原则相同适宜试管编号步骤1234一二三实验结论2ml2二、酶的本质酶是什么物质？酶有什么作用？酶在哪里产生？二、酶的本质酶是什么物质？酶有什么作用？56关于酶本质的探索二、酶的本质教材P81-82页“资料分析”

请通过教材P82面“练习”中第1题的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系。关于酶本质的探索二、酶的本质教材P81-82页57二、酶的本质问题1.酶的化学本质是什么？蛋白酶唾液淀粉酶过氧化氢酶纤维素酶......+双缩脲试剂紫色推论：酶是蛋白质资料1.美国科学家萨姆纳获得脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质，荣获1946年诺贝尔化学奖。资料2.科学家又相继获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶都是蛋白质。二、酶的本质问题1.酶的化学本质是什么？蛋白酶+双缩脲试剂紫58二、酶的本质资料3.美国科学家奥特曼通过实验提出少数RNA也可以是酶的论断。这一发现使他和切赫共同获得1989年诺贝尔化学奖。结论1.酶是有机物绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA所有的酶都是蛋白质？二、酶的本质资料3.美国科学家奥特曼通过实验提出少数RNA也59二、酶的本质实验1.结论2.酶具有催化作用问题2.酶具有什么作用？H2O2H2O2过氧化氢酶O2过氧化氢酶能够加快H2O2的分解速率二、酶的本质实验1.结论2.酶具有催化作用问题2.酶具有什么60二、酶的本质问题3.产生酶的场所在哪里？提示1：绝大多数酶是蛋白质提示2：RNA是在细胞核中由DNA指导合成蛋白质类酶在核糖体上合成，核糖体在细胞质当中RNA类酶在细胞核中合成毕希纳实验：活酵母菌提取物+葡萄糖→酒精+CO2结论3：酶由活细胞产生二、酶的本质问题3.产生酶的场所在哪里？提示1：绝大多数酶是61二、酶的本质酶活细胞催化作用产生功能化学本质有机物多数蛋白质少数RNA结论1.酶是有机物结论2.酶具有催化作用绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA结论3.酶由活细胞产生酶的定义？二、酶的本质酶活细胞催