《第1课时 降低化学反应活化能的酶》教学课件

“新叶伸向和煦的阳光；蚱蜢觊觎绿叶的芬芳；蚂蚁奔走搬运着食物”。它们在为生存获取什么呢？能量

第一节降低化学反应活化能的酶

第一课时：酶的作用和本质本节聚焦ABC细胞代谢为什么离不开酶？酶是什么物质？通过对酶本质的探索过程的分析，你对科

学发展的领悟？1773年，意大利科学家斯帕兰札尼(L.Spallanzani,1729—1799)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。讨论1.为什么要将肉块放在金属笼内？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用问题探讨斯帕兰札尼的实验1.这个实验要解决什么问题？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消化，没有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了斯帕兰札尼的实验说明，食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。然而这种物质是什么，他始终未能得出结论。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。随着对细胞研究的不断深入，人们认识到，细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢，细胞代谢离不开酶。一、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有另一种物质，能将过氧化氢及时分解为氧气和水，这种物质就是过氧化氢酶。下面我们就以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用。一、酶在细胞代谢中的作用2H2O22H2O+O2实验原理：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和意义。过氧化氢酶和Fe3+能催化过氧化氢形成水和氧。目的要求：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验探究：（1）常温（2）水浴加热（3）加Fe3+催化剂（4）加过氧化氢酶特别注意：“新鲜的肝脏”“研磨液”——H2O2酶数量多、活性强——增加H2O2酶与反应物的接触面比较过氧化氢在不同条件下的分解实验探究：3.5％的氯化铁溶液，20％的新鲜肝脏研磨液，3%的过氧化氢溶液，卫生香，……实验器材：3%的H2O2水浴FeCl3肝脏研磨液2mL2mL2mL2mL90℃2滴2滴现象试管内液面的上方点燃的卫生香比较过氧化氢在不同条件下的分解速率卫生香气泡不明显少量最多快速复燃步骤1234较多复燃1号2号1.与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？2号试管产生的气泡多，2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？不能，细胞是在常温下生活，若加热，会使细胞死亡讨论：加热能促进H2O2的分解，提高反应速率加热使过氧化氢分子得到能量从常态转变为容易分解的活跃状态活化能一、酶在细胞代谢中的作用讨论：3.3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？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号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快，这说明了什么？过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多一、酶在细胞代谢中的作用5.为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？细胞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。6.滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用用一个吸管？为什么？不能一、酶在细胞代谢中的作用质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液1滴过氧化氢酶生物催化剂：所含酶的相对数量：1无机催化剂：Fe3+Fe3+的相对数量：25万结论：酶具有高效性通过实验结果的分析与讨论，你对酶的形成有什么认识？一、酶在细胞代谢中的作用实验的注意事项：4.观察产生氧气多少的途径：1.必须用新鲜肝脏做实验材料。2.不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。3.过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。（1）观察产生气泡的数目的多少。（2）用带火星的卫生香来鉴定，氧气多会使带火星的卫生香复燃。一、酶在细胞代谢中的作用步骤试管编号说明1234一二观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏

研磨液2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件H2O2浓度剂量剂量气泡产生带火星的木条5%5%5%5%3ml3ml3ml3ml土豆泥变量一、酶在细胞代谢中的作用阅读教材“控制变量和设计对照实验”部分变量包括哪几种类型？如何区别？为什要设计对照实验？二、科学方法控制变量变量：自变量：因变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验造成影响，这些变量称为无关变量。实验过程中可以变化的因素其中人为改变的变量随着自变量的变化而变化的量无关变量：二、科学方法步骤试管编号说明1234一二观察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏

研磨液2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件自变量因变量无关变量变量H2O2浓度剂量剂量气泡产生带火星的木条对照实验对照组实验组除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量（无关变量）都应当始终保持不变。二、科学方法实验设计基本原则：（1）对照原则（2）单一变量原则二、科学方法加热能促进过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。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称为活化能。三、酶的作用三、酶的作用Fe3+和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解，它们没有给过氧化氢分子提供能量，而是降低了过氧化氢分解反应的活化能。如果把化学反应比作驾车翻越一座高山，“加热”相当于给汽车加大油门，用催化剂则相当于帮司机找到穿山的隧道。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。阅读教材P79页，关于酶本质的探索四、酶的本质酶到底是什么物质呢？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入研究，科学家才逐渐揭开了酶的“面纱”。巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼四、酶的本质巴斯德之前巴斯德李比希毕希纳萨姆纳切赫和奥特曼发酵是纯化学反应，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的某些物质在起作用

引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡后才能发挥作用

酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就象在活酵母细胞中一样酶是蛋白质少数的RNA具有催化作用酶的本质酶的来源酶的作用酶的化学成分催化作用的原理：降低活化能活细胞生物催化作用有机物本质：绝大多数是蛋白质少数是RNA。产生的具有酶是1．下列关于过氧化氢的叙述中，正确的（）A．在没有催化剂时过氧化氢不会分解成水和氧气B．过氧化氢和水一样无色无味，对细胞无害C．Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解D．从最终结果看，在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应会进行得更彻底C2.下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（）A．要设置对照