《降低化学反应活化能的酶》教学PPT课件【高中生物人教版必修1】

第五章·第一节降低化学反应活化能的酶1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质；2.理解酶在代谢中的特性；3.掌握控制实验变量的科学方法；4.设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。本节聚焦第1课时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。新课导入1.金属笼子有什么作用呢？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？问题探讨一、酶在细胞代谢中的作用②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③意义：是细胞生命活动的基础1.细胞代谢①概念：细胞中每时每刻都进行的化学反应的统称。讲授新课2.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：

H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。（2）实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液；3%的H2O2溶液；3.5%的FeCl3溶液。2H2O2→

2

H2O+O2讲授新课步骤试管编号

说明1234

一H2O2浓度

二

结果气泡产生卫生香燃烧结论2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3鲜肝研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴反应条件（3）实验步骤与结果讲授新课步骤试管编号说明1234

一H2O2浓度剂量二剂量结果气泡产生卫生香燃烧结论2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显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反应条件自变量因变量无关变量y=k·x变量对照组

实验组对照实验等量性原则等量性原则单一变量原则（4）实验变量分析讲授新课变量：自变量：人为改变的变量。因变量：随着自变量的变化而变化的变量。无关变量：对实验结果可能造成影响的其他可变因素。对照实验：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验，一般要设置实验组和对照组。

讲授新课

实验设计原则:对照实验原则：设计对照实验,既要有对照组又要有实验组。单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。等量原则：各组加入的试剂要等量；实验条件相同。重复实验原则：多组进行测定，减小误差。讲授新课若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是（）A.加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B.加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C.加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D.加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量C典型例题3.酶的作用机理：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要的能量。显著降低活化能，提高反应速率。讲授新课产物反应进程反应物………………活化能能量..…………

无机催化剂……..

酶能量反应物产物…活化能反应进程

加热

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。各条件使反应加快的本质加热：无机催化剂：酶：降低化学反应所需的活化能提高分子自身的能量使接近所需活化能更显著地降低化学反应所需的活化能讲授新课1836年,德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质----胃蛋白酶.1783年,意大利科学家斯巴兰札尼用“金属笼肉块”实验推断胃液中一定含有消化肉块的物质----说明胃具有化学性消化的作用.二、酶的本质讲授新课巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫奥特曼1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶结晶,并证明它是一种蛋白质.20世纪30年代,科学家相继提取出多种酶的蛋白质结晶,指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质.20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有催化作用.讲授新课巴斯德之前萨姆纳巴斯德李比希毕希纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵必需有活细胞参与引起发酵是细胞中某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用

活细胞粉碎后所得的物质作用和活的酵母细胞作用一样证明脲酶是蛋白质证明少量RNA也具有催化作用梳理归纳酶的本质：活细胞产生（来源）的有催化作用（作用）的有机物，大多数酶是蛋白质（本质），极少数酶是RNA（本质）。讲授新课用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是（）A.蛋白酶B.RNA酶C.RNAD.蛋白质C核糖体的主要成分为RNA和蛋白质。蛋白质去除后，剩下的RNA为催化氨基酸的脱水缩合反应的酶。【方法点拨】典型例题一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢概念特点意义2.比较过氧化氢在不同条件下的分解①实验原理②实验步骤③实验现象观察④现象分析⑤实验结论：酶具有催化作用+高效性⑥注意事项3.酶的作用原理①活化能的概念②酶的作用：降低化学反应的活化能二、酶的本质酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。课堂小结第2课时酶的化学本质不同于无机催化剂。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数为蛋白质。思考：酶的催化功能与无机催化剂有什么不同？新课导入三、酶的特性1.高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。注意：讲授新课2.专一性：每种酶只能催化一种或者一类化学反应酶相应底物酶相应底物讲授新课序号项目试管1231α－淀粉溶液1ml2ml1ml2淀粉酶1ml1ml1ml3温度60℃沸水冰水4碘液1－2滴1－2滴1－2滴5实验现象（1）实验：探究温度对淀粉酶活性的影响请对以上实验方案评价。1.加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则;2.试剂加入的顺序错误2、3步应互换。

探究影响酶活性的条件讲授新课1号试管分组实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min试管各加入2mL过氧化氢溶液无明显变化pH＝7pH=12pH＝2将带火星的卫生香分别放入试管中只有在适合的pH下酶的催化效率最好复燃无明显变化注意：步骤一和二不能对调。（2）实验：探究pH对过氧化氢酶活性的影响讲授新课3.作用条件温和：需要适宜的温度和PH三、酶的特性0

最适温度

t/OCV/mmol·s-106最适pH10pHV/mmol·s-1在最适宜的温度和最适宜的pH下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。过酸、过碱和高温，都能使酶的分子结构遭到破坏而失去活性，且不可逆。结论：讲授新课下列有关酶的实验设计思路正确的是()A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为3、7、11的缓冲液验证pH对酶活性的影响C典型例题影响酶促反应的因素常有：

温度

PH值酶的浓度底物浓度抑制剂激活剂讲授新课

影响酶活性的因素：除温度和PH对酶活性的影响外，酶浓度和反应底物的浓度也能影响酶促反应的速度。讲授新课

酶的浓度：在有足够底物而又不受其它因素的影响的情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比。底物浓度：当酶浓度、温度和PH恒定时，在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物浓度成正比，当底物浓度达到一定限度时，所有的酶与底物结合，反应速率达到最大，再增加底物演义，反应速率不再增加。讲授新课如果酶的数量一定，下列哪个图示最确切地反映了反应速率与底物浓度的数量关系B典型例题细胞代谢与酶细胞代谢的概念：酶的发现：酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：专一性高效性作用条件较温和细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。发现过程发现的意义发现过程中的科学探究思想课堂小结D1.下列有关酶的叙述错误的是（）A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸B.少数的酶是RNAC.每种酶都具有高效性，专一性D.酶都具有消化功能2.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时（）A.消化道内食物尚未消化B.发烧使胃肠蠕动减弱C.体内的食物残渣排出受阻D.高烧使酶的活性减弱D课堂练习3.某种酶在水解过程中，首先能得到多肽，最后得到氨基酸，这说明该酶（）A、是活细胞产生的B、是生物催化剂C、是蛋白质D、基本组成单位是多肽4.将胃液的PH从10降到2的过程中，胃液中胃蛋白酶的活性的变化是（）

A一直上升B没有变化C先升后降D先降后升CB课堂练习5.当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应立刻停止。由此可以说明（）

A、RNA是核酸的一种B、RNA也可起生物催化剂的作用C、RNA主要存在于细胞质中D、RNA是该种生物的遗传物质B课堂练习6、下列叙述不正确的是（）A酶的主要作用是降低反应所需的活化能B酶以相同的能量能使更多的分子活化，从而加速反应的进行C酶加速反应的进行，使给反应物提供能量D酶同无机催化剂相比，降低活化能的能力显著C课堂练习7、以20％过氧化氢溶液为反