5.1 降低化学反应活化能的酶课件-2023-2024学年高一上学期人教版2019必修1

第五章 细胞能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应 细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称细胞代谢。 细胞代谢离不开酶 叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2 光能 酶 线粒体: C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量（ATP） 氧气 酶 核糖体： 氨基酸 多肽 酶 脱水缩合 情景导入 生活小常识 18世纪之前，人们一直认为鸟类的胃只能磨碎食物，不能分解食物的有机物，即： 探究一：鸟类的胃是否只有物理消化，没有化学消化？ 鸟的胃只有物理消化，没有化学消化 探究一、斯帕兰札尼研究鹰的消化作用（P76） 一、酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢是生命活动的基础 但代谢过程中会产生一些对细胞有害的代谢废物 2H2O2 2H2O + O2 过氧化氢酶 探究二：比较H2O2在不同条件下的分解 1、你想研究H2O2在哪些条件下的分解？ 2、如何设计实验？ 3、如何观察实验结果？ 探究二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 常温 加热 Fe3+无机催化剂 过氧化氢酶 探究二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理： 实验过程（学生实验视频） 探究二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验结果 探究二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验记录 常温 几乎无 / / 少量 较慢 / 较多 较快 变亮 复燃 大量 最快/迅速 实验结果比较 探究二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 控制变量和设计对照实验 自变量：实验中 的变量。 因变量：随 而变化的变量。 无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一 些 ，对 造成影响。 人为控制改变 自变量 因变量 可变因素 变量 对照实验：除了自变量，无关变量都保持相同且适宜的实验叫做对照实验。 对照实验一般要设置对照组与实验组。 常温 实验设计的基本原则：对照性原则；单一变量原则； 等量原则；科学性原则; 探究三、加热、无机催化剂、酶的作用机理 实验思考与讨论 降低化学反应的活化能，从而提高化学反应的速率 探究三、加热、无机催化剂、酶的作用机理 实验思考与讨论 归纳：各条件使反应加快化学反应的实质 加热： Fe3+： 酶： 提高反应物分子的能量,从常态转变为容易分解的活跃状态。 降低反应活化能。 更显著降低化学反应的活化能 正是由于酶的催化作用，细胞代谢能在温和条件下快速进行。 探究四：酶的本质 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 发酵与酵母活细 胞的活动有关 发酵与酵母死细胞中 某种物质有关 酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用 脲酶是蛋白质 巴斯德之前 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 切赫、奥特曼 少数酶是RNA 定义：酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。 其中绝大多数酶是蛋白质 少数是RNA。 酶的来源 酶的作用 酶的化学本质 机理：降低活化能 探究四：酶的本质 作用场所：细胞内、细胞外 课后思考：加催化剂是否能改变同一个化学反应生成物的量？（请在图中画出加酶和加无机催化剂相应的曲线。） 在研究酶性质的过程中,科学家通过整理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。 资料1 酶的特性1：高效性 二、酶的特性 哪几组实验可以说明过氧化氢酶具有高效性？ 实验3和实验4 1 2 4 3 注：必须与 对比， 才能体现出酶的高效性 无机催化剂 酶的高效性保证了细胞内化学反应的 快速进行，使能量供应稳定。 思考：酶的高效性对于细胞有何意义？ 来设想情形：酶若没有高效性，运动员踢球时时会出现什么现象？ 1、无机催化剂催化的化学反应范围较广。 2、目前已发现酶有8000多种，它们分别催化不同的化学反应。 2、蛋白酶能催化蛋白质水解，不能催化脂肪水解；二肽酶——可以使所有的二肽分解。 资料2 酶的特性2——专一性 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。 酶的特性2——专一性 资料：下图表示的是某类酶作用的模型 （1）图中的哪个英文字母代表酶？其它字母代表什么？ 【练一练】下图表示的是某种酶作