高中生物-降低化学反应活化能的酶教学课件设计

第5章细胞的能量供应和利用新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳，它们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡！学习目标：说出细胞代谢离不开酶的原因；概述酶在细胞中的作用及酶的本质；通过有关酶的实验分析，学会控制实验变量，得出结论，切身体会酶具有很高的催化效率极其生理意义；通过阅读分析“关于酶本质的探索”，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。第一节降低化学反应活化能的酶问题探讨（一）酶在细胞代谢中的作用：细胞代谢

细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。意义：细胞生命活动的基础。2H2O2

2H2O+O2常温/高温/Fe3＋

/过氧化氢酶实验目的：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。实验原理：过氧化氢在常温或高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。实验比较过氧化氢在不同条件下的分解材料用具：

新鲜的质量分数为20％的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液。新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液质量分数为3.5％的FeCl3溶液。试管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、烧杯、三脚架、石棉网、温度计过氧化氢酶的含量和活性高使肝细胞破裂，释放出酶，酶与反应物充分接触时间长过氧化氢会分解无机催化剂方法步骤：过氧化氢溶液肝脏研磨液

滴入3滴氯化铁溶液

滴入3滴水浴加热90℃自然状态2ml1号2号3号4号气泡卫生香试管号3%的H2O2溶液

反应条件实验现象

12mL自然条件下22mL90℃水浴加热32mL加3.5%FeCl3溶液42mL加20%肝脏研磨液几乎没有很少较多没有复燃很多燃烧猛烈没有复燃气泡多少卫生香燃烧度比较过氧化氢在不同条件下的分解记录实验现象：燃烧较弱或没有燃烧1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同现象？这一现象说明什么？讨论交流答：2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能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？答：不能

3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？答：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号和4号试管相比，哪支试管的反应速率快？这说明什么？答：4号试管的反应速率比3号试管快得多。

说明：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。得出结论加热、Fe3+、过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率；与Fe3+相比，酶的催化效率更高。由此可知酶有什么作用？催化化学反应的进行试管号3%的H2O2溶液

反应条件实验现象

12mL自然条件下22mL90℃水浴加热32mL加3.5%FeCl3溶液42mL加20%肝脏研磨液几乎没有很少燃烧较弱较多燃烧较强很多燃烧猛烈没有复燃气泡多少卫生香燃烧度实验变量：实验中可以变化的因素称为变量自变量因变量无关变量对照实验记录实验结果：保持相同且适宜人为改变的变量随自变量变化而变化的，可被观察或检测的变量除了一个因素外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照组：

实验组：1号试管2、3、4号试管对照原则和单一变量原则例1请根据下列材料设计一个实验,验证淀粉酶是蛋白质.(1)实验材料0.1g/mL的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液、鸡蛋、淀粉酶溶液、水、相关实验用具.(2)实验步骤①．第一步(制备蛋清液)：取鸡蛋一个,打破蛋壳,取少量蛋清(不要蛋黄)注入小烧杯中,加入30mL的清水,用玻璃棒调匀.②．第二步：________________；③．第三步：________________；④．第四步：________________；

(3)实验结果及结论：________________________；取两支试管编号,分别滴加等量且适量的蛋清液和淀粉酶溶液

向两支试管中各滴加0.1g/mL的NaOH溶液1ml,振荡，再各滴加4滴0.01g/mL的CuSO4溶液,振荡

观察试管中是否出现紫色两支试管中都呈现紫色，说明淀粉酶是蛋白质实验设计“三步走”1分组2处理3观察“探究”还是“验证”加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道加热加压相当于给汽车加大油门酶的作用机理酶的作用原理：与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应活化能，催化效率更高

在20℃测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kJ·mol-1没有催化剂催化

用Fe3+催化

用过氧化氢酶催化75

43

29

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。活化能分析酶的作用机理示意图：(1)没有催化剂时的活化能是

，有酶催化时的活化能是

。酶降低的活化能是。(2)酶能不能为化学反应提供所需要的能量？C~A

C~BA~B不能总结：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同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。

例2.图中是一种酶促反应P+QR,曲线E表示在没有酶时此反应的过程。在t1时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。则表示此反应进程的曲线是()ABCDC时间t1E

生成物的量酶能降低活化能，具有催化作用。酶在化学反应前后理化性质不变，质量和数量也不变。能缩短到达平衡的时间，但不能改变平衡点。一般化学反应的条件

（1）高温（2）高压（3）强酸（4）强碱（5）催化剂细胞代谢为什么离不开酶？细胞内的环境是很温和的1.常温2.常压3.水溶液环境4.pH接近中性细胞内的化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。那么，酶到底是什么呢？阅读课本P81~82资料分析，完成下列图解。巴斯德之前巴斯德毕希纳萨姆纳李比希切赫、奥特曼（二）关于酶本质的探索糖酒精+CO2？（二）关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用糖酒精+CO2？关于酶本质的探索对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？糖酒精+CO2？关于酶本质的探索巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用李比希（化学家）是某些物质在细胞死亡裂解后的作用他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？是谁通过怎样的实验结束了这场争论？得到什么结论？毕希纳（化学家）酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同是谁最先鉴定出酶的化学本质？萨姆纳脲酶是蛋白质切赫奥特曼少数RNA也具有生物催化作用1857~1980后来源酶的本质：功能活细胞催化作用

绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA.有机物本质酶是产生的具有的酶的定义：易错警示：1、几乎所有的活细胞都能产生酶。但是，哺乳动物和人的成熟红细胞没有细胞核，也没有细胞器，将不再合成酶。做题时应根据题目情境灵活判断。2、酶在细胞内或外、生物体内或外均能发挥作用。例3、下列有关生物体内酶的叙述，正确的是（）是由具有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来凡是活细胞均能产生酶④绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用⑧酶只起催化作用A⑤B⑦C④⑧D④⑤⑥C当堂达标：1、D2、D3、B4、A5、C6、C7、D课堂小结酶｛作用：作用机理：本质：催化作用降低化学反应的活化能绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA对照实验中变量的设置定义：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物

这世上有三样东西是别人抢不走的：一是吃进胃里的食物，二是藏在心中的梦想，三是读进大脑的书。谢谢大家，敬请指正！2H2O2

2H2O+O21、常温下反应2、加热3、Fe3+做催化剂4、过氧化氢酶肝脏研磨液（过氧化氢酶）加入试管直接观察酒精灯水浴加热滴加FeCl3溶液常温/高温/Fe3＋

/过氧化氢酶实验目的：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。实验原理：过氧化氢在常温或高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。实验比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：比较过氧化氢在不同