5.1 降低化学反应活化能的酶-【学生物探究说理】2023-2024学年高一生物同步精品备课资源（人教版2019必修1）

1．这个实验要解决什么问题？ 2．是什么物质使肉块消失了？ 3．怎样才能证明你的推测？ 鸟类的胃是否只有物理性消化，无化学性消化？ 胃内的化学物质 收集胃内化学物质于体外，观察是否能将肉分解 4．胃内起消化作用的物质主要是什么？ 问题探讨 胃蛋白酶（pH最适=1.5～2） 小鸡为什么啄食沙粒？ 第5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 江西生物组 东东老师 学习目标： 1．通过对酶催化作用具体实例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质和特性； 2．通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的，伟大的科学家也会有认识上的局限性； 3．通过相关的实验和探究，尝试控制自变量，观察和检测因变量，设置对照组和重复组 细胞代谢： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应(新陈代谢) 讨论1：酶在细胞代谢中起什么作用？ 探究性实验：比较H2O2在不同条件下的分解 1．实验原理： 2．目的要求： 3．材料用具： 通过比较H2O2在不同条件下的分解快慢，了解H2O2酶的作用和意义 H2O2————————→H2O + O2↑ △/Fe3+/H2O2酶 4．方法步骤： 5．实验结果： 6．实验结论： 新鲜20%的肝脏研磨液（H2O2酶）、量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、三脚架、石棉网、试管夹、大烧杯、温度计、新配3% H2O2溶液，3.5% FeCl3溶液 步骤 试管编号 1 2 3 4 一 加H2O2 浓度 2mL 2mL 2mL 2mL 二 反应条件 不处理 90℃水浴△ 滴2滴3.5% FeCl3溶液 滴2滴肝脏研磨液 三 2-3min后 —— —— 将点燃卫生香置于3、4号试管内液面的上方 现象 气泡产生 不明显 带火星木条 不复燃 结论 少量 较多 大量 有助燃性 助燃性较强 助燃性最强 △/Fe3+/H2O2酶都可加快H2O2分解的反应速率；同无机催化剂相比，生物催化剂的催化效率更高 对照组 实验组 对照实验 等量对照原则 等量对照原则 无关变量 自变量 无关变量 单一变量原则 因变量 细胞生命活动的基础 质量分数3.5%的氯化铁溶液1滴 质量分数20%的新鲜肝脏研磨液1滴 无机催化剂：Fe3+ Fe3+的相对数量：25万 生物催化剂：H2O2酶 H2O2酶的相对数量：1 酶具有高效性 一、酶的作用和本质（一）酶在细胞代谢中的作用 酶的作用 The action of enzymes 实验：比较H2O2在不同条件下的分解 思考与讨论 1．为何要用新鲜肝脏研磨液？滴肝脏研磨液和Fe3+溶液时，能否共用吸管？ 新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶；使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶；不能，会影响实验准确性 90℃ 2．与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？ 放出气泡多；加热能促进H2O2分解，提高反应速率 3．在细胞内，能否通过加热来提高反应速率？3、4号试管未加热，也有大量气泡产生，这说明什么？ 4．3号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？这说明什么？为何说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 否，Fe3+ 和新鲜肝脏中的H2O2酶都能加快H2O2分解 4号；H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多，具有高效性；细胞内时刻都在进行的成千上万种化学反应需要在常温常压下高效率进行，只有酶能满足这要求 酶的作用条件较温和 活化能：分子从常态转变为易发生化学反应的活跃状态所需的能量 H2O2 (常态) H2O2(活跃状态)→H2O+O2↑ 能量 加热 活化能 思考1：同无机催化剂相比，生物催化剂酶的催化效率为何更高？ 加热： Fe3+： 酶： 提高分子能量，提供分子的活化能 降低化学反应的活化能 同无机催化剂比，更显著降低活化能 高效性 加热为什么能加快化学反应？ 产物 反应进程 反应物 ……………… 活化能 能量 ..………… 无机 催化剂 …….. 酶 能量 反应物 产物 ………………… 活化能 反应进程 加热 能量 反应过程 酶使活化能降低 无酶催化 有酶催化 初态反应物S 终态产物P 条件 20 ℃测H2O2分解的活化能/kJ·mol-1 没有催化剂催化 用胶态铂催化 用过氧化氢酶催化 75 54 29 E+S ES E+P 酶(Enzyme, E)与底物(Substrare, S)结合形成酶-底物复合物，然后发生反应，产生产物（Product，P）。酶促反应：有酶参与催化的反应称之为酶促反应。 酶的作用 The action of enzymes 酶的作用 The action of enzymes b a c d 反应过程 能量 初态 （反应