5.1.1 降低化学反应活化能的酶-【生物好课】2023-2024学年高一生物备课优选（人教版2019必修1）

1773年，意大利科学家斯帕兰札尼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。 斯帕兰扎尼在研究鹰的 消化作用 谁动了笼子里的肉？ 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？ 讨论: 便于取出肉块，排除了物理性消化，观察有无化学性消化 胃液中化学物质 从鹰胃中提取胃液，在体外进行消化实验。 5.1.1 酶的作用和本质 2 学习目标： 1.明确酶的化学本质和在代谢中的作用。阐明酶发挥作用的原理。 2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的，科学家也会有认识上的局限性。 3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。 3 探究一：酶在细胞代谢中的作用 叶绿体 线粒体 绿色植物光合作用的场所 有氧呼吸的主要场所 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 CO2+H2O （CH2O) +O2 C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 光能 酶 酶 温和 常温 常压 水溶液环境 pH接近中性 细胞代谢离不开酶 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？ 1 探究一：酶在细胞代谢中的作用 2H2O2 2H2O + O2↑ 讨论1、过氧化氢在体外分解需要什么条件？ 资料1：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。 加热 加催化剂（如Fecl3) 讨论2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ 过氧化氢酶 反应条件 1 探究·实践--比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、实验原理: 2H2O2 2H2O + O2 反应条件 加热是化学反应的常见条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶 不同条件 2、实验目的: 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。 3、实验过程和现象 思考：实验可以分成几组？ 要观察过氧化氢的分解，每支试管中首先要加入什么？ 通过什么现象判断过氧化氢分解的速率？ 1 1 步骤 试管编号 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃ FeCl3 新鲜肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生 卫生香燃烧 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 探究·实践--比较过氧化氢在不同条件下的分解 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？ 2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 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？ 4、3号试管与4号试管相比，哪支试管反应速率快？这说明什么？ 2号试管放出的气泡多。说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 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号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。 4、实验结论： 酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 不能。 探究·实践--比较过氧化氢在不同条件下的分解 讨论： 5、2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ 一样多，因为几支试管的过氧化氢溶液的体积和浓度都相同。 探究·实践--比较过氧化氢在不同条件下的分解 小组讨论: 1、实验中选用的肝脏为什么必须是新鲜的？ 2、为什么要将肝脏剪碎、研磨成溶液，而不是加入整块的肝脏？ 3、实验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？ 肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用。 增大酶与过氧化氢溶液的接触面积，加快分解速率。 不能。酶的催化效率比无机催化剂的催化效率高的多，即使少量的酶混入FeCl3溶液，也会干扰实验结果的准确性，增大实验误差. 1 控制变量和设计对照实验 1、控制变量 (2)自变量： (3)因变量： (4)无关变量： (1)变 量： 除自变量外，实验中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素。 随着自变量的改变而变化的变量。 人为控制的对实验对象进行处理的因素。 实验过程中的变化因素。 单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，