5.1 降低化学反应活化能的酶（第1课时）（同步课件）-2023-2024学年高一生物同步精品课堂（人教版2019必修1）

第1节 降低化学反应活化能的酶（一） 第5章 细胞的能量的供应和利用 课标要求 核心素养 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。 1.生命观念：认同细胞代谢离不开酶。 2．科学思维：通过材料分析，认识酶的本质，通过分析与综合，总结酶的作用。 3．科学探究：学会控制实验的变量和设置对照实验。 【问题探讨】 1773年，意大利科学家斯帕兰扎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。 讨论 1.为什么要将肉块放在金属笼内？ 便于取出实验材料(肉块)，排除物理消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学消化。 2.是什么物质使肉块消失了？ 3.怎样才能证明你的推测？ 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。 食物在胃中的消化靠的是胃液中的某种物质（斯帕兰札尼） ？ 胃液中有大量盐酸，推测盐酸使食物分解（科学家） 胃腺分泌物中有一种物质和盐酸混合后吧，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（施旺） 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 细胞代谢： （脱水缩合、光合作用、细胞呼吸等） ？ 细胞内有机化学反应的特点 反应缓慢 反应过程复杂 对反应条件要求高 常见有机化学反应的条件 剧烈条件 细胞内外的环境 温和 常温 常压 水溶液环境 pH接近中性 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？ 2H2O2 2H2O + O2↑ 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。 资料 加热、强酸、强碱、 加催化剂（如Fecl3) 细胞中含有过氧化氢酶 过氧化氢在体外分解需要什么条件？ 细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ 下面我们就以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用 一、酶在细胞代谢中的作用 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 细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，细胞中有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。 2H2O2 2H2O + O2 ↑ 不同条件 ②实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。 1.常温 2.加热 3.加FeCl3 4.加过氧化氢酶. 试管编号 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 二 2d 2d 实验现象 气泡产生 卫生香 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 鲜肝研磨液 反应条件 实验步骤 2d清水 2d清水 >> 常温 温度 催化剂不同 催化剂的有无 注 ① 等量原则 ② 确定观察指标 一、酶在细胞代谢中的作用 Fe3+做催化剂 过氧化氢酶 1 2 3 4 3 4 酶具有催化作用，与无极催化剂相比，其催化效率更高 实验现象 1.与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象，这一现象说明了什么？ 2号试管气泡多，加热能促进H2O2的分解，提高反应速率 2.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ Fe3+ 和过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率 3.3号试管和4号试管相比，哪只试管反应快，这说明了什么？ 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多 5.为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 细胞内每时每刻都在进行着许多化学反应，这些化学反应需要在常温常压下高效率的进行，只有酶能满足这样的要求 一、酶在细胞代谢中的作用 小组合作讨论(P77) 4.2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多？ 一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。 请思考： 通过刚才的探究实验，同学们有没有发现生物学实验设计中特别需要注意的一些因素呢？ 控制变量和设计对照试验 自变量：实验中 的对实验对象进行处理的因素 因变量：因 改变而变化的变量 无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些对 造 成影响的可变因素 人为控制 自变量 1.变量:实验过程中变化的因素 控制变量与设计对照实验 实验结果 一、酶在细胞代谢中的作用 单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持相同