5.1 降低化学反应活化能的酶-【生动课堂】2023-2024学年高一上学期生物优质课件（人教版2019必修1）

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 细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应 有序 高效 条件温和 有序、高效的细胞代谢依赖什么呢？ 资料1：药用过氧化氢溶液的说明书上关于过氧化氢的贮藏说明为“密闭、在荫凉处（温度不超过20℃）保存”。 资料2：过氧化氢在储运过程中有特殊的要求，严禁与FeCl3等金属化合物混存混运。 资料3：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。细胞中含有过氧化氢酶能够将过氧化氢及时分解，起到解毒的作用。 哪种条件下H2O2的分解速率最快？ 一、酶在细胞代谢中的作用 1.你认为该实验应设计几组？至少需要几只试管？2.该如何控制变量？3.该实验以什么现象作为实验观察的指标？ 如何设计实验证明？ 实验目的 比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意义 实验原理 2H2O2 2H2O + O2 反应条件 材料用具 ①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液；②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液； ③质量分数为3.5%的FeCl3溶液；用具：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等 1.常温2.加热3.Fe3+是无机催化剂 4.新鲜的肝脏中的过氧化氢酶 实验现象 判断H2O2的分解快慢依据： O2的产生量 ①点燃的卫生香的复燃情况 ②气泡冒出情况 一、酶在细胞代谢中的作用 组别 1 2 3 4 过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2mL 2mL 2mL 2mL 反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴 结果 气泡数 卫生香复燃情况 实验结论 实验过程 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快 1、2对比 1、3对比 1、4对比 3、4对比 一、酶在细胞代谢中的作用 科学方法：控制变量和设计对照实验 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 一、酶在细胞代谢中的作用 步骤 试管编号 变量分析 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 肝脏研磨液 观察 气泡产生 卫生香燃烧 结论 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快 无关变量 自变量 因变量 不明显 不复燃 变亮 较多 不复燃 少量 复燃 大量 讨论：无关变量对实验结果没有影响吗？该实验的无关变量还有哪些？ 对照组 实验组 讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？ 相同 适宜 一、酶在细胞代谢中的作用 加热为什么能加快过氧化氢分解？ 3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？ 活化能：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。 加热：为分子提供了能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 一、酶在细胞代谢中的作用 SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 酶降低的活化能 酶催化过程所需的活化能 无酶催化过程下，所需的活化能 ①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 ③表示酶降低的活化能是 段。 AC BC AB 降低化学反应活化能 9 1.关于酶本质的探索 早在4000多年前我国就掌握了酿酒技术。1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。 真正对酶进行科学研究的要从1773年意大利科学家斯帕兰札尼发现化学性消化开始。 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）， 排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。 2.是什么物质使肉块消失了？ 是胃内的化学物质将肉块分解了。 3.怎样才能证明你的推测？ 提示：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。 二、酶的本质 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 其他科学家 切赫和奥特曼 发酵与死细胞中的物质有关 发酵与活细胞有关 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 少数酶是RNA 切赫 奥特曼 1.关于酶本质的探索 二、酶的本