5.1降低化学反应活化能的酶第1课时课件高一上学期生物人教版必修1

第五章

细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶问题探讨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？便于取出实验材料（肉块），排出物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。胃内的化学物质将肉块分解。收集胃内化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。一、酶在细胞代谢中的作用酶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那么，酶有什么作用呢？1.细胞代谢概念：场所：意义：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢主要是细胞质基质细胞生命活动的基础，细胞代谢离不开酶条件①加热比较过氧化氢在不同条件下的分解探究·实践1、实验目的新配制的体积分数为3%的H2O2溶液；新鲜的肝脏研磨液（含有过氧化氢酶）；质量分数为3.5%的FeCl3溶液；卫生香等3、材料用具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、实验原理条件②加入FeCl3溶液条件②加入肝脏研磨液2H2O22H2O+O2反应条件↑H2O2在常温、水浴加热、FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶作用下分解为H2O和O2。探究·实践4、实验设计：32滴FeCl31室温290℃水浴加热取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2ml过氧化氢溶液。空白对照组实验组42滴肝脏研磨液探究·实践比较过氧化氢在不同条件下的分解探究·实践（1）与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？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？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？说明FeCl3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号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？4号试管快，说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高。酶使细胞内的化学反应在温和的条件下快速有序地进行。④比③产生的气泡多④比③复燃情况更明显（5）实验结论：酶在常温、常压下能显著降低化学反应的活

化能，因此具有高效性。想一想1、为什么要选用新鲜的猪肝？2、为什么要将猪肝制成研磨液？新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶，久置的肝脏研磨液中过氧化氢酶会被微生物分解。使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶，增加酶与底物的接触面积。3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否共用一个吸管？4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？5、为什么要新配制的H2O2？不能，影响实验的准确性气泡的数量、带火星木条复燃情况H2O2不稳定，易分解科学方法2.控制变量和设计对照实验自变量②单一变量原则④对照原则①科学性原则③等量性原则自变量因变量无关变量影响定义：人为控制的对实验对象进行处理的因素。实例：过氧化氢分解的不同条件。定义：因自变量改变而改变的变量。实例：过氧化氢的分解速率。定义：与实验目的无关，但对实验结果造成影响的因素。实例：反应物的浓度、反应时间等。(相同且适宜)决定影响(1)各种变量决定(2)对照试验定义：类型：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叫作对照实验。空白对照、相互对照、自身(前后)对照、条件对照。空白对照的作用是排除无关变量的干扰。对照组是未经过处理的一组(自然状态下或已知实验结果的一组)。实验组是经过处理的一组(未知实验结果的一组)。科学方法2.控制变量和设计对照实验练一练活化能：原理：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。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，因此酶具有高效性。3、酶的作用原理③意义：酶使细胞代谢能在温和的条件下完成。(1)图中表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是哪一段？(2)图中表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是哪一段？(3)图中表示酶降低的活化能的是哪一段？(4)若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向什么方向移动？ACBCAB向上移动阅读课本P79“思考∙讨论”巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？巴斯德和李比希的争论原因是什么？他们的争论对后人研究酶的本质有何意义？毕希纳是如何终结上述争论的？他的实验结论是什么？萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神？【科学探究】酿酒是怎么回事？二、酶的本质1.酿酒与生命活动无关2.巴斯德：酿酒需活的酵母参与3.李比希：酿酒是酵母死亡后释放的物质引起的6.其它实验：大量的酶是蛋白质，酿酒酶为蛋白质5.萨姆纳：脲酶是蛋白质7.切赫和奥特曼：少数RNA具有酶活性2.巴斯德酿酒发酵液中发现酵母酿酒是什么回事呢？4.毕希纳：活酵母细胞产生能引起发酵的物质化学本质来源作用作用场所作用原理绝大多数为蛋白质，少数为RNA活细胞催化作用细胞内外降低化学反应的活化能※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,少数酶是RNA。一般催化水解什么，就命名什么酶来源作用本质二、酶的本质（三）酶的作用条件较温和1、在最适温度（pH)时，酶的催化作用最强。2、在一定温度（pH）范围内，随温度（pH)的升高，酶的催化作用增强；超过最适温度和pH,酶的催化作用逐渐减弱。（一）酶具有高效性（二）酶具有专一性1、催化剂可加快化学反应速率。酶的催化效率是无机催化剂的107—1013倍。2、酶缩短化学反应达到平衡点所需要的时间，但不能改变化学反应的平衡点。1、每一种酶只能催化一种或一类化学反应。三、酶的特性思考：设计实验探究淀粉酶的高效性和专一性验证酶高效性的方法：用无机催化剂和酶催化验证酶专一性的方法：【1】用同一种酶催化不同底物【2】用不同的酶催化同一底物

探究·实践3.2淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用（专一性）3.3影响酶活性的条件（作用条件温和性）1.我们知道口腔温度和体温差不多，而当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃以后，却发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能，你能给出合理的解释吗？提示：唾液的PH为6.2—7.4,胃液的PH为0.9—1.5PH值可影响酶的活性。2.人在发高烧时，常常不思饮食，是什么原因？高烧使酶的活性减弱温度可影响酶的活性。编号11’22’33’实验步骤一二三四五实验现象结论蓝色0℃冰水中水浴5min100℃沸水中水浴5min60℃温水中水浴5min无明显现象酶的催化作用需要适宜的温和条件，温度过高和过低都会影响酶的活性。蓝色2mL淀粉溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉酶溶液2mL淀粉酶溶液1和1’试管混合摇匀3和3’试管混合摇匀2和2’试管混合摇匀0℃冰水中水浴5min60℃温水中水浴5min100℃沸水中水浴5min取出试管，分别加2滴碘液，摇匀，观察现象能否用斐林试剂进行鉴定？3.3.1探究温度对酶活性的影响3.3.1探究温度对酶活性的影响

在最适温度的两侧，反应速率都比较___。较高的温度容易使酶的_________遭到破坏，蛋白质变性，而失去_____。每种酶都有自己的低活性最适温度空间结构动物：35---40摄氏度植物：40--50摄氏度细菌、真菌：差别较大

思考：1.上述实验中60℃是否是淀粉酶的最适温度？2.酶的最适保存温度是？3.可以选H2O2酶作为温度对酶活性的影响的实验材料吗？1号试管过氧化氢溶液实验步骤一二三四实验现象结论2号试管3号试管加入过氧化氢酶2滴试管各加入2mL对应pH的过氧化氢溶液，振荡2—3min无明显变化pH＝7pH=12pH＝2将带火星的卫生香分别放入试管中在适合的pH下酶的催化效率好复燃无明显变化3.3.2探究pH对酶活性的影响在过酸过碱的条件下，都会使酶的__________遭到破坏,蛋白质变性，酶失去_____。在最适合的pH下，酶的活性_______动物体里的酶最适PH大多在6.5—8.0之间，（胃蛋白酶为1.5，胰蛋白酶为8—9）植物体里的酶最适PH大多在4.5—6.5之间思考：1.上述实验中pH7是否是H2O2酶的最适pH值？2.可以选淀粉酶作为温度对酶活性的影响的实验材料吗？3.3.2探究pH对酶活性的影响最高空间结构活性①不同酶的最适PH值不同，最适温度也不同；②高温、过酸和过碱的环境破坏酶的空间结构，使酶永久失活；低温使酶的活性下降，但空间结构稳定，温度升高时可恢复其活性，因此，酶制剂适宜在低温下保存。③酶的反应需要较温和的环境。3.3作用条件较温和小结拓展：影响酶促反应的因素有哪些？①图甲中，温度从a降低或升高，酶促反应速率

。②图乙中，pH从b降低或升高，酶促反应速率

。③图丙中，底物浓度为c时，酶促反应速率

，不再增长的原因是

。④图丁中，

时，

。均下降均下降最大酶的数量有限，已达到饱和底物充足酶促反应速率和酶浓度成正比四、课堂总结五、小试牛刀1、人在发高烧时，常常食欲大减，最根本的原因是（）A、所吃食物不能消化B、胃没有排空C、体温超过合适温度，消化酶的活性下降D、吃药使人没有了胃口2、在测定胃蛋白酶活性时，将溶液温度由100℃降到37℃的过程中，胃蛋白酶的活性将（）