【课件】5.1.1降低化学反应活化能的酶-酶的作用和本质课件高一上学期生物人教版必修1

第5章

第1节降低化学反应活化能的酶

实验知识知识回顾：实验原则等量原则对照原则单一变量原则空白对照条件对照自身对照自变量因变量无关变量空白对照

不给对照组做任何实验处理，这里的”空白”绝不是什么影响因素都不给予，而是针对实验组所要研究的实验因素给与空白。1号试管即为空白对照自身对照对照组和实验组都在同一研究对象上进行。不另设对照组。(不同处理的前后对照)紫色洋葱鳞片叶外表皮滴加3%的蔗糖溶液，低倍镜观察滴加清水后，低倍镜观察→→制成装片，低倍镜观察。→条件对照给对照组施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素的，不是所要研究的实验因素。这种处理不包括实验研究给定的的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。空白对照：幼小蝌蚪不处理实验组：幼小蝌蚪饲喂甲状腺激素条件对照组：幼小蝌蚪饲喂甲状腺抑制剂条件对照就是实验组的基础上施加一定条件的组。目的是与实验组形成对照。相互对照不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。2、3、4为相互对照。1.斯帕兰札尼为什么要将肉块放入金属笼内,再让鹰吞下?金属笼子有什么作用呢？1783年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出来发现笼内的肉块消失了。是为了证明肉块的消化不是胃物理研磨的结果,而是由一种溶于水的物质渗入金属笼内,进行化学消化的结果。排除了鸟胃中的物理性消化2.

肉块去哪儿了?是什么物质使肉块消失了?实验结果说明肉块是被一种能溶于水的物质穿过金属笼消化了。胃内的化学物质.今天我们知道了这种物质就是酶。3.怎样才能证明你的推测？收集胃内物质，在体外能否分解肉块一.酶的作用和本质细胞中的化学反应细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢的主要场所，控制中心。细胞质基质细胞核(1)场所：活细胞中(2)实质：各种化学反应的总称(3)意义：细胞生命活动的基础(4)特点：一般都需要酶催化

在水环境中进行

反应条件温和

一般伴随着能量的释放和储存(一)酶在细胞代谢中的作用2H2O2

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。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。2H2O22H2O+O2↑(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H2O2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步骤

相同处理向4支试管中分别加入①

H2O2溶液不同处理不处理放在②

左右的水中加热滴入2滴③

溶液滴入2滴④____________

现象气泡多少几乎没有较少较多⑤_________带火星卫生香无复燃无复燃复燃性较强⑥______________2mL90℃FeCl3

肝脏研磨液很多复燃性很强根据课本P77内容,完成下列表格。1、与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？🤔讨论2号试管放出的气泡多，这一现象说明加热促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？不能。3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？🤔讨论

说明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。4、3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？🤔讨论4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。1与2对照：________________________________________________加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(为反应提供能量)1与3对照：________________________________________________FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)1与4对照：______________________________________________

____________过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)⑤实验分析3与4对照：____________________________⑤实验分析过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。⑥实验结论

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的催化效率。(一)酶在细胞代谢中的作用控制变量和设计对照实验

自变量：

因变量：无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些

，对

造成影响。随

而变化的变量。实验中

的变量。变量：实验中可以变化的因素科学方法应遵循原则：单一变量原则对照原则等量原则对照实验对照组实验组（保持一致）人为控制改变自变量可变因素实验结果试管编号步骤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2、3、4为相互对照1号试管即为空白对照实例分析对照实验设计的一般步骤对照实验的目的是排除无关变量的干扰，从而确定自变量与因变量的关系。自变量因变量无关变量(相同适宜)(控制)(检测)一般步骤：第一步：分组编号，统一处理；第二步：分组施加自变量第三步：一段时间后，检测因变量根据实验目的和器材，分析实验的自变量，找出主要的无关变量，明确因变量的检测方法。想一想：1、加热为什么能使H2O2分解？

因为加热使H2O2分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。2、在常温常压下，H2O2酶并未供给H2O2能量，为什么H2O2也能分解？H2O2酶降低了H2O2分解反应的活化能。降低的活化能常态终态活跃状态活化能3.酶的作用机理：显著降低活化能，提高反应速率。活化能：分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。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。正是因为酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。分析：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(一)酶在细胞代谢中的作用活跃状态

为验证酶的活性,进行下图所示实验,以下叙述正确的是()。A.加氯化铁的试管必须加热处理B.两试管加入催化剂的分子数相同C.两试管加入过氧化氢的量不同D.反应完成后,两试管中产物数量相同D1、关于酶本质的探索(二)酶的本质

请阅读教材P79页“关于酶本质的探索”,完成P80“练习”中第2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。26发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳VS其他科学家切赫和奥特曼发酵与死细胞中的物质有关发酵与活细胞有关死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵脲酶是蛋白质胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质少数酶是RNA巴斯德之前关于酶本质的探索酶的定义？假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？(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本质：酶的来源酶的作用酶的本质合成场所合成原料活细胞产生催化作用大多数是蛋白质，少数是RNA有的在核糖体，有的在细胞核或拟核氨基酸或核糖核苷酸酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。2.毕希纳将酵母菌细胞研磨后,研磨液还能引起发酵,说明了什么?

说明发酵不一定需要完整的细胞参与,同时说明,一定是细胞中某种物质在起作用。3.若你是科学家