5.1降低化学反应活化能的酶 第一课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第一节 降低化学反应活化能的酶 （第一课时） 第五章 细胞的能量供应和利用 1. 说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质和特性。 2. 阐明绝大多数酶的化学本质是蛋白质的事实,认同科学是在不 断地探索和争论中前进的。 3. 学会控制自变量,观察和检测因变量,以及尝试设置对照组和 重复实验。 学习目标 重点及难点 1.酶的作用、本质和特性。 2.控制变量的科学方法。 问题探讨 1773年，意大利科学家斯帕兰札尼（L. Spallanzani，1729—1799）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。 思考与讨论 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？ 便于取出肉块、排除物理性消化干扰 是胃内的化学物质将肉块分解了 收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解了 一、酶在细胞代谢中的作用 细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。 斯帕兰札尼的实验说明，食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。然而这种物质是什么，他始终未能得出结论。后来，科学家发现胃液中含有大量的盐酸，于是推测盐酸是使食物分解的物质。1835年，德国科学家施旺通过实验发现，胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。 一、酶在细胞代谢中的作用 探究·实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。 目的要求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。 一、酶在细胞代谢中的作用 材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液 质量分数为3.5%的FeCl3溶液 新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 用具：量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯， 试管夹，大烧杯，三脚架，石棉网，温度计 一、酶在细胞代谢中的作用 实验步骤 1．取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2 mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。 2．将2号试管放在90 ℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。 3．向3号试管内滴入2 滴FeCl3溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液，仔细观察，并记录实验结果。 4．立即将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面的上方，仔细观察，并记录实验结果。 一、酶在细胞代谢中的作用 思考与讨论 1．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，哪支试管中的反 应速率快？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？ 一、酶在细胞代谢中的作用 结论 加热使过氧化氢分子得到能量 活化能 加热能促进H2O2的分解，提高反应速率 细胞的化学反应需要在常温常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 一、酶在细胞代谢中的作用 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称为活化能。 一、酶在细胞代谢中的作用 各条件使反应加快的本质： 加热： 提高分子的能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶：更显著地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。 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 酶具有高效性 二、控制变量和设计对照实验 实验中变量的控制 变量:实验过程中的变化因素称为变量。 自变量:在实验过程中人为控制的对实验对象进行处理的因素。 如上述实验中加热、FeCl3溶液、肝脏研磨液。 因变量:随着自变量的改变而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。 如反应物的浓度、反应时间、试剂的用量、实验室温度等。 二、控制变量和设计对照实验 实验设计基本原则： （1）对照原则 （2）单一变量原则 三