5.1降低化学反应活化能的酶（第一课时）课件-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剧烈温和细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为

。那么细胞代谢与我们常见的化学反应需要的条件一样吗？常见化学反应环境细胞代谢离不开酶细胞代谢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？5.1降低化学反应活化能的酶一

酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用H2O2(有害物质)H2OO2H2O2酶代谢产生含有危害细胞以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解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。实验目的：实验原理：2H2O2

2H2O+O2↑反应条件①常温

②加热③加催化剂Fe3+④加H2O2酶观测指标①单位时间内产生气泡的多少②带火星的卫生香的复燃情况实验试剂：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溶液方法步骤：气泡产生卫生香复燃分组编号相同处理不同处理结论2号1号3号4号2mL新配制的体积分数为3%的H2O2溶液常温90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液不明显少量较多大量变亮复燃4.3号试管和4号试管相比，哪支试管的反应速度快？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？2.在细胞内，能通过加热提高反应速率吗？1.与1号相比，2号试管出现什么不同的现象？说明什么问题？3.3号和4号试管未加热，也有大量气泡产生，这说明什么？加热能促进H2O2的分解实验结论对实验结果进行讨论：不能催化剂能加快H2O2的分解；过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高！酶可以在常温、常压下高效催化，对细胞内化学反应的顺利进行至关重要。通过刚才探究实验的学习，思考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？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（X）（Y）（a）控制变量和设计对照实验Y=f(x)+a因变量变量间的关系模型无关变量自变量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叫做

。对照实验一般要设

组和

组。对照实验实验组＝对照组±自变量不接受处理的组（接近自然状态）接受实验自变量处理的组实验组与对照组的关系模型说明2号1号3号4号对照组实验组2mL过氧化氢溶液常温90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝脏研磨液不明显少量较多大量变亮复燃气泡产生卫生香复燃分组编号相同处理不同处理结论无关变量自变量因变量无关变量在对照组和实验组中均要保持

。相同且适宜不接受处理的组（接近自然状态）接受实验变量处理的组控制变量和设计对照实验从无关变量控制的角度看，本实验有不严谨的地方吗？3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液这样设置的目的是什么？加热、Fe3+、酶的作用机理活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量，其实质为

。两个能量差值，也称“能障”

一个体系中所有分子的能量并不相等。如一杯水，表层水分子具有更高的动能，因而更容易逃逸出去形成蒸汽。容易发生化学反应的活跃状态所需的最低能量能量处于不同能量状态的分子数25℃90℃25℃下容易发生化学反应的活跃状态的分子数升温后，增加的容易发生化学反应的活跃状态的分子数1.加热为什么可以促进过氧化氢的分解？

升高温度可以提高过氧化氢分子的能量水平，使处于容易发生化学反应的活跃状态的过氧化氢分子增多。加热、Fe3+、酶的作用机理

过氧化氢酶不能增加过氧化氢分子的能量，但可以降低分子从常态到活跃状态所需的能量(活化能），从而使处于容易发生化学反应的活跃状态的过氧化氢分子增多。能量有酶时，容易发生化学反应的活跃状态所需的最低能量处于不同能量状态的分子数25℃90℃25℃时容易发生化学反应的活跃状态的分子数升温（25℃→90℃）后，增加的容易发生化学反应的活跃状态的分子数无酶时，容易发生化学反应的活跃状态所需的最低能量25℃时，有酶存在增加的容易发生化学反应的活跃状态的分子数2.过氧化氢酶为什么可以促进过氧化氢的分解？加热、Fe3+、酶的作用机理反应过程能量反应物产物E3E1E2不使用催化剂使用无机催化剂使用酶作催化剂加热、Fe3+、酶的作用机理E1，E2，E3表示

，E1-E2表示

，E1-E3表示

。活化能无机催化剂降低的活化能酶降低的活化能加热、Fe3+、酶的作用机理酶作用意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。酶是什么物质？哪里产生的？加热Fe3+H2O2酶为过氧化氢分子提供能量降低化学反应的活化能显著降低化学反应的活化能加热、Fe3+、酶的作用机理1.关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，开始实验时4支试管(1号试管对照；2号试管加热；3号试管滴入FeCl3溶液；4号试管滴入肝脏研磨液)内的过氧化氢分子的能量状态如图所示，图中阴影部分表示分子正处于容易发生化学反应的活跃状态。表示4号试管的是(

)C

[课堂练习]2.关于生物学实验中的变量，下列说法错误的是(

)A．任何生物学实验中都需要设置变量B．对照实验中应遵循单一变量原则C．对照实验中一定存在自变量D．无关变量并不是与实验结果没关系A3．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似，都不剧烈，可能的原因是(

)A．过氧化氢溶液配置时间过长B．肝脏不新鲜C．试管不干净D．A、B都有可能D

问题：加热和加酶都可以促进过氧化氢分解，那加热后再加入酶的效果是不是比单独加热或单独加酶的效果更显著？

要求：（1）以小组为单位设计实验后利用提供的器材进行实验。

（2）对你组的实验结果进行分析，得出科学结论。

（3）结合评价标准，在下节课进行汇报交流。

[课后任务]评价方式自评、生生互评、教师评价等多种方式相结合评价过程通过小组合作、交流展示的方式进行进行多维度的评价评价标准

优秀实验方案严谨，实验结果真实，结果分析科学，表述清晰，准备充分合格实验方案严谨性不足，实验结果真实，结果分析有一定道理，表述清晰，准备较充分不合格实验方案不严谨，实验结果不真实，表述不清晰，准备不充分。[评价标准]二、酶的本质

我国早在4000多年前的夏禹时代，就掌握了酿酒技术。1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。切赫(1947-)和奥尔特曼（1939-2022）关于酶本质的探索，请每组派一个代表扮演其中一位科学家来陈述自己的相关实验和主要观点。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！根据同学们的陈述，再结合其他科学家的成果，我们可以作出如下归纳发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳其他科学家切赫和奥尔