5.1+降低化学反应活化能的酶++(第一课时)+课件-【知识精讲精研】高一上学期生物人教版（2019）必修一

第一节降低化学反应活化能的酶（第1课时）第五章：问题探讨为什么要将肉块放在金属笼内？是什么物质使肉块消失了？怎样才能证明你的推测？便于取出肉块、排除物理性消化干扰胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。我要和铁笼一起吃肉没啦！铁笼还在？问题探讨我要和铁笼一起吃肉没啦！铁笼还在？后来科学家发现胃液中含有大量的盐酸，于是推测盐酸是使食物分解的物质1835年，德国科学家施旺通过实验发现，胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。酶在细胞代谢中的作用一剧烈温和细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。那么细胞代谢与我们常见的化学反应需要的条件一样吗？常见有机化学反应细胞代谢离不开酶1.细胞代谢①高温②高压③强酸④强碱①常温②常压③水溶液环境④pH接近中性细胞内外的环境在细胞较为温和的环境中，各种生化反应如何高效有序的进行呢？概念：2H2O22H2O+O2↑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。资料加热、强酸、强碱、加催化剂（如Fecl3)细胞中含有过氧化氢酶2.酶在细胞代谢中的作用过氧化氢在体外分解需要什么条件？细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意义2H2O22H2O+O2反应条件判断H2O2的分解快慢依据：①带火星的卫生香的复燃情况②气泡冒出情况加热是化学反应的常见条件Fe3+是无机催化剂新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶探究1：探究•实验比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的实验原理实验材料实验结果实验用具实验结论实验设计O2的产生量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、温度计探究实验比较过氧化氢在不同条件下的分解实验目的实验原理实验材料实验结果实验用具实验结论实验设计试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

mL2

mL2

mL2

mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况实验目的实验原理实验材料实验结果实验用具探究实验实验结论比较过氧化氢在不同条件下的分解实验设计实验目的实验原理实验材料实验结果实验用具探究实验实验结论比较过氧化氢在不同条件下的分解实验设计Fe3+做催化剂过氧化氢酶123434实验目的实验原理实验材料实验结果实验用具探究实验实验结论比较过氧化氢在不同条件下的分解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不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率(为反应提供能量)

探究实验比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)与１号试管相比，２号试管出现什么不同的现象？说明什么？结果分析3号试管放出的气泡多，说明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)(2)与１号试管相比，3号试管出现什么不同的现象？说明什么？4号试管放出的气泡多，说明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)

(3)与１号试管相比，4号试管出现什么不同的现象？说明什么？过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多。(4)3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶数高25万倍，但4号反应速率更快,

说明什么？实验目的实验原理实验材料实验结果实验用具探究实验实验结论比较过氧化氢在不同条件下的分解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不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃酶能催化化学反应，且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。请思考：通过刚才的探究实验，同学们有没有发现生物学实验设计中特别需要注意的一些因素呢？控制变量和设计对照实验②自变量：③因变量：④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①变

量：实验中可以变化的因素单一变量原则：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相同且适宜。3.控制变量和设计对照实验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？（1）控制变量试管编号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无关变量对实验结果有影响吗？无关变量应如何控制？相同适宜步骤变量你能准确找出以上实验中的相关变量吗？3.控制变量和设计对照实验试管编号1234实验处理无90℃水浴加热2滴FeCl32滴肝匀浆H2O2溶液（3%）2

mL2

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mL检测指标1.气泡冒出情况2.卫生香复燃情况除作为自变量的因素外，其余无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。(一般要设置对照组和实验组)对照组实验组空白对照空白对照：自身对照：相互对照：对照组不施加任何处理因素对照组与实验组在同一受试对象上进行几种处理（或水平）互为对照3.控制变量和设计对照实验该实验的对照组和实验组分别是什么？（2）对照实验：归纳总结：实验设计方法步骤(三步曲)：1、分组、编号；2、控制变量设置自变量（具有可控性）控制无关变量（相同且适宜）检测因变量（具有可检测性）遵循的原则：对照原则，单一变量原则3、观察记录结果，得出结论。4.酶的作用原理提高分子的能量降低化学反应的活化能加热FeCl3酶什么是活化能?酶的作用原理是什么?酶的这一特点对于细胞代谢有何意义？4.酶的作用的酶作用原理：酶的作用意义：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降低化学反应的活化能使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行高。下列图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能．正确的图解是（）B考考你：酶的本质二19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后，随着对酿酒中发酵过程的深人研究，科学家才逐渐揭开了酶的“面纱”酶到底是什么物质呢?巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希发酵是由酵母菌细胞的存在所致，需要活细胞的参与引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，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到催化作用，就像在活酵母细胞中一样思考•讨论关于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。发现少数RNA具有催化功能，称为核酶。切赫、奥尔特曼思考•讨论关于酶本质的探索知识拓展——核酶

核酶就是RNA催化剂。在漫长的生命进化过程中，地球上很可能曾今出现过一个由RNA统治的RNA世界。那时既没有DNA也没有蛋白质。在RNA世界里，RNA既作遗传物质，又行驶催化功能。

随着生命的不断进化，原始的RNA的两项功能分别让位给了DNA和蛋白质。

那些至今仍然保留催化活性的RNA就是很好的证明，似乎在诉说着它当年的辉煌，尤其是最重要的蛋白质合成机器核糖体其实就是一种核酶，核糖体的RNA就是催化肽键形成的酶，因此，核酶就是酶的鼻祖，虽然它的种类少，催化效率低，但是核酶的重要性不容忽视。一般说来，活细胞都能产生酶酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用酶只起催化作用，无调节功能酶是

产生的具有

的

，其中，绝大多数酶是

。催化作用活细胞有机物1.酶的本质蛋白质，少数的酶是RNA

酶的来源酶的化学本质

酶的功能温馨提示请给酶下一个比较完整的定义。化学本质绝大多数是_______少数是_________元素组成合成原料合成场所来源一般来说，活细胞都能产生作用场所作用原理RNA

蛋白质核糖核苷酸氨基酸核糖体细胞核（真核生物）细胞内、外及生物体外均能发挥作用C、H、O、N、(S)C、H、O、N、P显著降低化学反应的活化能1.酶的本质如何设计实验，探究某种酶的化学本质某种酶+蛋白酶加入酶的底物底物没有被催化→该酶是蛋白质底物被催化→该酶是RNA某种酶+双缩脲试剂出现紫色→该酶是蛋白质不出现紫色→该酶是RNA方案1方案2请思考：酶是一种生物催化剂；酶显著降低了化学反应的活化能。设置对照实验小结探究实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解酶的作用和本质酶在细胞代谢中的作用酶的本质：

绝大多数是蛋白质，少数是RNA。自变量因变量无关变量1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（

）A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物达标练习D2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（

）