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

第1节 降低化学反应活化能的酶 第五章 细胞的能量供应和利用 细胞代谢为什么离不开酶？ 酶是什么物质？ 通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎么发展的有哪些感悟？ 本节聚焦 问题探讨 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，然后让鸡把小笼子吞下去。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）是什么物质使肉块消失了？ （3）怎样证明你的推测？ 一、酶在细胞代谢中的作用 讨论：什么是细胞代谢？ 细胞中每时每刻都进行着许多 化学反应，统称为 细胞代谢 。 思考：消化道中消化食物的过程是否 属于细胞代谢？ 卫生香 探究•实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 H2O2 H2O ＋ O2 ? 1号 2号 3号 4号 H2O2 H2O2 H2O2 H2O2 加FeCl3 加肝脏研磨液 常温下 90℃水浴加热 较多气泡 大量气泡 不明显 少量气泡 科学方法 控制变量和设置对照实验 变量 自变量 因变量 无关变量 →人为控制的对实验对象进行处理的因素 →因自变量改变而变化的变量 →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 对照实验：除自变量外，其余可变因素都保持一致， 并将结果进行比较的实验。 实验组 ＝ 对照组 ± 自变量 探究•实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 思考讨论： 1、该实验的自变量是什么？ 2、每支试管中都加入2mL的H2O2，这属于控制实验的什 么变量？这样做的目的是什么？ 3、本实验中因变量是什么？其具体的观测指标是什么？ 4、该实验的实验组是哪些？对照组是哪个？ 探究•实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 剂量 二 反应条件 剂量 结果 气泡产生 卫生香燃烧 对照实验 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ 加FeCl3 加肝脏 研磨液 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 变亮 复燃 无关 变量 自变量 因变量 对照组 实验组 实验组 实验组 空白对照 相互对照 进一步探究1： 为什么加热可以促进过氧化氢的分解？ 能量 容易发生化学反应的活跃状态所需的最低能量 处 于 不 同 能 量 状 态 的 分 子 数 25℃ 25℃下容易发生化学反应的活跃状态的分子数 90℃ 升温后，增加的容易发生化学反应的活跃状态的分子数 进一步探究2： 为什么加Fe3+和过氧化氢酶可以促进过氧化氢的分解？ 能量 处 于 不 同 能 量 状 态 的 分 子 数 25℃ 有催化剂时，容易发生化学反应的活跃状态所需的最低能量 无酶时，容易发生化学反应的活跃状态所需的最低能量 活化能： 指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量。 反应过程 能 量 进一步探究2： 为什么加Fe3+和过氧化氢酶可以促进过氧化氢的分解？ 加无机催化剂催化 没有催化剂 加酶催化 加催化剂使活化能降低 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）。 进一步探究2： 为什么加Fe3+和过氧化氢酶可以促进过氧化氢的分解？ 走隧道需要的能量少 二、酶的本质 发酵液中发现酵母 酿酒是什么回事呢？ 毕希纳：活酵母产生能引起发酵的物质(酿酶) 酿酒与生命活动无关 巴斯德：酿酒需活的酵母参与 李比希：酿酒是酵母死亡后释放的物质引起的 其它实验： 相继证明大量酶的本质是蛋白质 萨姆纳：脲酶是蛋白质 切赫和奥特曼： 少数RNA也具有生物催化功能 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 三、酶的特性 1、高效性 思考讨论： 若设计实验验证酶的高效性， 应该如何设计实验？ 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。 三、酶的特性 2、专一性 思考讨论： 如何设计实验验证酶具有专一性？ 一种酶只能催化一种或一类化合物的反应。 探究•实践 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 实验原理 淀粉和蔗糖都是非还原糖，而它们的水解产 物是还原糖。通过斐林试剂检测有无还原糖，就 可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。 淀粉 蔗糖 淀粉酶 淀粉酶 ? ? 斐林试剂检测 探究•实践 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 实验步骤 序号 项目 试管1 试管2 1 注入可溶性淀粉 2mL 2mL 2 注入蔗糖 — 2mL 3 注入淀粉酶 2mL — 4 注入斐林试剂2mL 5 沸水浴