【课件】降低化学反应的活化能的酶课件高一上学期生物人教版必修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导入同学们日常生活中在哪些地方接触过酶呢？通过日常生活中的一些例子，你觉得酶有什么作用呢？导入鳄鱼吞石头鸡啄食沙粒为什么？物理性消化【问题探讨】意大利科学家斯帕兰扎尼将肉放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，一段时间后，笼内的肉块消失了。1.斯帕兰扎尼所做的实验是想证明什么？2.为什么要将肉块放在金属笼内？3.是什么物质使肉块消失了？4.怎样才能证明你的推测？食物被消化是发生的物理变化还是化学反应便于取出实验材料(肉块)，排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。胃内的某种化学物质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。一、细胞代谢细胞每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢概念意义细胞代谢是细胞中能量释放、储存和利用的途径，也是细胞生命活动的基础酶1酶2酶3酶11酶5酶6酶12酶8酶9酶10酶14酶7酶13酶15酶16酶17酶18一、细胞代谢细胞代谢离不开酶酶在细胞代谢中起着什么样的作用呢？温和①常温②常压③水溶液环境④pH接近中性剧烈①高温②高压③强酸④强碱常见有机化学反应细胞内外的化学反应条件二、酶在细胞代谢中的作用就是因为有酶的帮助1.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。2.实验原理：2H2O22H2O+O2反应条件①加热②Fe3+作为无机催化剂③新鲜肝脏中含有的过氧化氢酶二、酶在细胞代谢中的作用1.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。2.实验原理：2H2O22H2O+O2反应条件判断H2O2的分解快慢依据：O2的产生量②点燃的卫生香的复燃情况①气泡冒出情况二、酶在细胞代谢中的作用3.实验材料：①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）②质量分数为3.5%的FeCI3溶液③新配制的体积分数为3%的H2O2溶液量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计4.实验用具：二、酶在细胞代谢中的作用5.实验设计：组别对照组实验组1234过氧化氢H2O2浓度3%3%3%3%H2O2剂量2mL2mL2mL2mL反应条件常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴结果产生气泡卫生香燃烧情况二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用组别对照组实验组1234过氧化氢H2O2浓度3%3%3%3%H2O2剂量2mL2mL2mL2mL反应条件常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴结果产生气泡卫生香燃烧情况6.实验结果（现象）不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃二、酶在细胞代谢中的作用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。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。3与4对照：过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。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。二、酶在细胞代谢中的作用7.实验结论科学方法实验过程中遵循的原则：1.单一变量原则①变量:实验过程中变化的因素称为变量。②自变量:实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量。③因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。④无关变量:实验中除因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素单一变量原则:自变量只能有一个，其余都是相同且适宜我控制着谁一直在变组别对照组实验组变量1234过氧化氢浓度3%3%3%3%剂量2mL2mL2mL2mL反应条件常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴结果产生气泡无气泡少量较多大量卫生香燃烧情况不复燃不复燃变亮复燃无关变量无关变量自变量因变量因变量本实验的变量2.对照原则①对照实验：有一个比较的对象的实验②对照的类型：空白对照、自身对照、相互对照科学方法空白对照不做任何实验处理的对照组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。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。→相互对照不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照2、3、4为相互对照。①变量:实验过程中变化的因素称为变量。②自变量:实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量。③因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。④无关变量:实验中除因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素单一变量原则:自变量只能有一个，其余都是相同且适宜空白对照不做任何实验处理的对照组自身对照对照组和实验组都在同一研究对象上进行。相互对照不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照第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二课时组别对照组实验组1234过氧化氢H2O2浓度3%3%3%3%H2O2剂量2mL2mL2mL2mL反应条件常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴结果产生气泡卫生香燃烧情况不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃回顾在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，加热促使H2O2分解，Fe3＋和过氧化氢酶也能促使H2O2分解，它们作用的原理相同吗？一、酶在细胞代谢中的作用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。一一、酶在细胞代谢中的作用加热可以加快过氧化氢分解FeCl3能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高提供能量降低活化能显著降低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。(单位J/mol)1与2对照1与3对照1与4对照3与4对照结论原理活化能一、酶在细胞代谢中的作用二、酶的催化机理图中①表示：图中②表示：图中③表示：没有催化剂时化学反应所需的活化能。无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。酶催化时化学反应所需的活化能。二、酶的催化机理①②③二、酶的催化机理①——没有催化剂时化学反应所需的活化能。②——无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。④——酶催化时化学反应所需的活化能。⑤——无机催化剂降低的活化能⑥——酶降低的活化能酶与无机催化剂催化的机理相同，都能降低化学反应的活化能，但是酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。二、酶的催化机理酶降低活化能，效率更高。二、酶的催化机理酶到底是什么物质呢？酶的作用三、酶的本质探索历程早在4000多年前的夏禹时代，我国就掌握了酿酒技术在1716年：《康熙字典》中就收录了酶字，并且解释为“酶，酒母也”巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质其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酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样。巴斯德李比希毕希纳①对酵母菌发酵的探索发现了起催化作用的物质——酿酶三、酶的本质探索历程②对酶本质的探索萨姆纳：从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质发现还有少数RNA也具有催化功能。萨姆纳之后科学家们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。切赫、奥尔特曼发现了绝大多数酶是蛋白质，少数RNA。三、酶的本质探索历程三、酶的本质探索历程本质活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。定义绝大多数是蛋白质，少数是RNA作用原理降低化学反应的活化能②一般说来，活细胞都能产生酶①酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用③酶只起催化作用