5.1.1酶的作用和本质课件高一上学期生物人教版必修1

第1节第1课时酶的作用和本质1.为什么要将肉块放在金属笼内?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。是胃内的化学物质将肉块分解了。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。斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用问题探讨【资料】1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。2.是什么物质使肉块消失了?3.怎样才能证明你的推测?斯帕兰札尼食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。后来，科学家发现胃液中含有大量的盐酸，推测盐酸是使食物分解的物质。1835年，施旺（德）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大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。1.酶的发现一、酶在细胞代谢中的作用（1）细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。（2）意义：细胞生命活动的基础。

（3）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。幸而细胞中含有过氧化氢酶，能将过氧化氢分解，变成氧和水。2H2O22H2O+O2↑过氧化氢酶一、酶在细胞代谢中的作用2.细胞代谢（1）目的要求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不同反应条件比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶在细胞代谢中的作用通过O2的产生量判断H2O2的分解情况单位时间内产生气泡的多少；带火星的卫生香的复燃情况。1号2号3号4号2mLH2O290℃水浴加热2滴3.5%FeCl32滴20%肝脏研磨液常温一、酶在细胞代谢中的作用（3）实验步骤观察产生气泡的多少观察卫生香的燃烧情况基本无少量较多大量复燃不明显复燃明显（4）实验结果一、酶在细胞代谢中的作用（1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？（2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？（3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快，这说明什么？加热能促进H2O2的分解,提高反应速率。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。过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多。（5）实验分析一、酶在细胞代谢中的作用（6）实验结论加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解。与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率更高。一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用科学方法——控制变量和设计对照实验（1）控制变量①变量：实验过程中的变化因素。温度（加热）、催化剂（FeCl₃溶液、肝脏研磨液）。②自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素（不同条件X）。③因变量：因自变量改变而变化的变量（结果Y）。④无关变量：H2O2分解速率。H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等。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（相同条件a）。空白对照对照组实验组①对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。一般设置对照组和实验组。（2）对照实验一、酶在细胞代谢中的作用②对照实验的类型：空白对照、自身对照、相互对照、条件对照。（3）实验设计的一般原则一、酶在细胞代谢中的作用①对照原则：在实验中，一般需要设置对照组。通过设置对照组，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。②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。（无关变量始终相同且适宜）③等量性原则：指除单一变量可以变化外，其他的实验条件应是一样的，如所用试剂量要相同，放在相同条件下培养，取长势相同的植物培养等。思考讨论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，Fe3+和H2O2酶并未供给H2O2能量，为什么H2O2也能分解？它们降低了H2O2分解反应的活化能。二、酶的作用机理1.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。二、酶的作用机理Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解的活化能。穿山隧道加热加压相当于给汽车加大油门。提供能量2.酶的作用机理活跃状态（1）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。（2）正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。二、酶的作用机理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）。想一想：如何表示？无催化剂曲线：______酶促反应曲线：______无酶促反应所需活化能：______酶促反应所需活化能：______酶降低的活化能：______曲线B曲线AE2E3—E2E3二、酶的作用机理思考讨论二、酶的作用机理酶能增加产物的生成量吗？酶和无机催化剂一样能催化化学反应的进行，降低反应的活化能，但本身并不被消耗，不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。少数RNA也具有催化功能。酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德毕希纳萨姆纳李比希切赫、奥尔特曼三、酶的本质发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用。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。酶是蛋白质。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。降低活化能少数是RNA三、酶的本质酶的定义酶的来源酶的作用酶的化学成分1.在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（

）A.有利于过氧化氢酶的释放

B.保护过氧化氢酶C.提高过氧化氢酶的活性

D.以上说法都不正确2.酶具有极强的催化功能，其原因是（）A.增加了反应物之间的接触面积

B.降低了化学反应的活化能C.提高了反应物分子的活化能

D.酶提供使反应开始所必需的活化能AB随堂测试3.大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（）A.大多数酶是细胞产生的B.大多数酶是生物催