酶的作用和本质高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章细胞的能量供应和利用一酶的作用和本质第1节

降低化学反应活化能的酶当双氧水涂抹到伤口处，你观察到了什么现象？并利用已有的化学知识解释这个现象。2H2O22H2O+O2❓酶的作用和本质学习目标010203理解酶的化学本质，认同科学发现是在不断地探索和争论中前进的。(生命观念）通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，尝试设计对照实验。（科学探究）通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的，体会科学家不畏挫折的精神。（社会责任）

学习目标

学习目标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。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。细胞代谢2H2O22H2O+O2细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。(如光合作用，氨基酸的脱水缩合等）

主要场所：细胞质基质2H2探究·实践“比较过氧化氢在不同条件下的分解速率的大小”处理方法水浴加热无机催化剂（FeCl3溶液

）过氧化氢酶（肝脏研磨液）如何检测？气泡冒出情况点燃卫生香复燃情况实验应该分为几组？比较H2O2在不同条件下的分解探究.实验实验材料①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液；②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；③质量分数为3.5%的FeCl3溶液；④90度的热水各种用具如：量筒、试管、滴管、卫生香等等。

一、酶在细胞代谢中的作用实验设计及操作组别对照组实验组1234过氧化氢H2O2浓度H2O2剂量反应条件结果产生气泡卫生香燃烧情况比较H2O2在不同条件下的分解探究.实验常温90℃FeCl32滴肝脏研磨液2滴阅读教材77页，以小组为单位，进行实验并完成实验结果记录并完成77页的讨论题2mL2mL2mL2mL3%3%3%3%

一、酶在细胞代谢中的作用6实验结果组别对照组实验组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比较H2O2在不同条件下的分解探究.实验

一、酶在细胞代谢中的作用问题2:

在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？

问题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？问题3:

3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？问题4:

2、3、4号三只试管都有气泡放出，但4号试管放出的气泡最多，这一现象说明了什么？问题5:

通过对这个实验结果的分析，你认为酶在细胞代谢中具有什么作用？2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率

不能FeCl3中Fe3+和新鲜肝脏中过氧化氢酶都能加快分解速率。过氧化氢酶比Fe3+

的催化效率高得多酶在温和条件下，可以高效完成对化学反应的催化，即酶具有高效催化化学反应的作用

一、酶在细胞代谢中的作用实验分析请思考：通过刚才探究实验，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人为控制的对实验对象进行处理的因素除作为自变量因素外，其余因素（无关变量）保持一致，将结果进行比较的实验；对照实验一般要设置对照组和实验组除自变量外，实验过程中还存在对实验结果造成影响的可变因素因自变量改变而变化的变量对照实验无关变量自变量因变量控制变量和设计对照实验Y=a+f(x)自变量因变量无关变量

一、酶在细胞代谢中的作用（科学方法）阅读课本78页的科学方法，明确相应概念（1分钟）

一、酶在细胞代谢中的作用（科学方法）试管编号步骤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H2O2在不同条件下的分解速率不一样

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变量相同适宜对照组实验组对照性原则对照实验常态终态活跃状态活化能酶的催化效率为何会更高呢？你能解释加热，加无机催化剂，加酶在这一过程中的不同吗？二、酶的作用原理加热为什么能加快过氧化氢分解？3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？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。加热：使H2O2分子得到了能量Fe3+：降低化学反应的活化能酶：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。二、酶的作用原理二、酶的作用原理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

(用图中文字表示)a-cb-ca-b三、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”。

阅读P79关于酶本质探索

每组派一个代表模仿其中一位科

学家陈述自己的主要观点，并讨论完成下面的问题。巴斯德和李比希观点有什么积极意义？有什么局限性？巴斯德和李比希争论原因是什么？对后人研究酶本质意义？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化学本质靠什么样的精神？三、三、酶的本质（3min）巴斯德之前萨姆纳巴斯德李比希毕希纳切赫和奥尔特曼

发酵是纯化学反应，与生命活动无关1、发酵由酵母菌细胞的存在所致2、发酵必需有活细胞参与1、引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质2、只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用

活细胞粉碎后所得物质（酿酶）的作用和活的酵母细胞一样证明脲酶是蛋白质证明少量RNA也具有生物催化功能关于酶本质的探索1、巴斯德和李比希观点有什么积极意义？有什么局限性？巴斯德认为发酵与活细胞有关，是合理的;认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用，是不正确的。李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质，是合理的;认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用，是不正确的2、试从巴斯德和李比希研究的领域的区别，分析他们争论原因是什么？对后人研究酶的本质有何意义？巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用;李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。3、毕希纳是如何终结上述争论的？他的实验结论是什么？毕希纳的实验说明，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。4.萨姆纳历经9年才证明尿酶是蛋白质并因此获得诺贝尔化学奖，你认为他取得成功靠的是什么样的精神品质？萨姆纳历时9年，用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。5.请给酶下一个比较完整的定义。催化剂功能本质活细胞产生的酶来源绝大多数是蛋白质，少数是RNA酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。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

原理：降低化学反应活化能控制变量

设计对照实验

课堂小结在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。——马克思小题快练1、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.大多数酶是生物催化剂C.大多数酶的化学本质是蛋白质D.大多数酶的基本组成单位是多肽C习题巩固2、关于酶的叙述中,正确的是()A．酶只有在生物体内才能起催化作用B．酶都有消化作用C．酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。D．酶都是在核糖体上合成的3．20世纪80年代初，切赫和奥特曼分别发现了具有催化功能的核酶，打破了酶只是蛋白质的传统观念，为此双双获得了1989年的诺贝尔化学奖。“核酶”是指某些（

）A．DNAB．RNAC．染色体D．ATPCB—、概念检测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（

）A.能为反应物提供能量B.能降低化学反应的活化能C.能在温和条件下催化化学反应D.催化化学反应更高效D二、拓展应用1.在本节“探究・实践”中，有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管，向其中分别加入2mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目是

。可以作为3号试管和4号试管的对照组2.仔细阅读本节的“思考・讨论”，通过完成下面的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系；写一篇短文，谈谈对科学发展过程的