5.1降低化学反应活化能的酶第1课时课件2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

5.1降低化学反应的活化能 第1课时 酶的作用和本质 人教版 必修1 教学目标 通过有关探究实验及视频,说明酶在细胞代谢中的作用。 2. 通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,了解酶的本质;认同科学是在不断的探索和争论中前进的。 3. 进行有关的实验和探究,发展科学探究能力,学会实验设计的一般原则。 新知导入 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,然后让老鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。 1.为什么要将肉块放在金属笼内? 2.是什么物质让肉块消失了? 3.怎样才能证明你的推测? 讨论 斯帕兰札尼在研究 鹰的消化作用 新知讲解 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。 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。 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,这种物质就是胃蛋白酶。 科学探究 酶在细胞代谢中的作用 新知讲解 细胞代谢 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。 幸而细胞中含有另一种物质,能将过氧化氢及时分解为氧气和水,这种物质就是过氧化氢酶。 2H2O2 2H2O + O2 酶在细胞代谢中的作用 新知讲解 (1)实验原理 H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 (2)实验材料 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液;体积分数为3%的H2O2溶液;质量分数为 3.5%的FeCl3溶液。 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 问题1:结合化学知识,想一想:有什么方法可以提高化学反应的速率? 问题2:本实验需要哪些催化剂? 问题3:把肝脏制成研磨液的目的是什么?为什么质量分数为20%的肝 脏研磨液必须是新鲜的? 问题4:为什么体积分数为3 %的H2O2溶液必须是新配制的? 问题5:本实验还需要哪些材料用具? 问题6:本实验要观察的实验现象是什么? 问题7:下一步如何进行实验操作? 问题8:预期实验结果。 (3)讨论探究 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 (4)实验步骤与结果 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 二 结果 气泡产生 卫生香燃烧 结论 反应条件 2mL 2mL 2mL 2mL 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 新鲜肝研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 (5)实验讨论 2. 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗? 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号试管比1号试管放出的气泡多。说明加热能促进过氧化氢的分解。 不能。 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 (6)实验结论 实验结论 2号与1号相比 3号与1号相比 4号与1号相比 3号与4号相比 加热能提高H2O2分解的速率 Fe3+能提高H2O2分解的速率 过氧化氢酶能提高H2O2分解的速率 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 人为控制的对实验对象进行处理的因素。 自变量 除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验;对照实验一般要设置对照组和实验组。 对照实验 除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素。 无关变量 因自变量改变而变化的变量。 因变量 控制变量和设计对照实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 2号:90℃水浴加热;3号:加入3%的氯化铁;4号:加入20%的肝脏研磨液 自变量 对照组 无关变量 因变量 探究本实验的相关变量 过氧化氢分解速率 加入试剂的量;肝脏研磨液的新鲜程度等 1号试管 实验组 2、3、4号试管 比较过氧化氢在不同条件下的分解 新知讲解 1. 活化能 分子从常态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。 酶的作用原理 新知讲解 问题1.酶所降低的活化能是?如果曲线表示A加入了酶,则加入无机催化剂的曲线应位于? 问题2.作用的本质是什么? 酶的作用原理 新知讲解 巴斯德之前 萨姆纳 巴斯德 李比希 毕希纳 切赫和奥特尔曼 发酵是纯化学过程,与生命活动无关 发酵必需有活细胞参与 引起发酵的是细胞中的某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用 活细胞粉碎后所得的物质和活细胞的作用效果一样 证明脲酶是蛋白质 证明少量RNA也具有催化作用 酶的本质 新知讲解 (1)酶的来源:活细胞产生 (2)酶的功能:具有催化作用 (3)酶的化学本质:绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。 酶的本质