5.1降低化学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

第五章 细胞的能量供应和利用 降低化学反应活化能的酶 姜撞奶是以水牛奶为原料，利用生姜中的生姜蛋白酶，使牛奶凝固而成，是典型植物蛋白酶型新鲜奶酪。其口感香醇爽滑，甜中带有姜汁辛辣味，风味奇特，名扬珠江三角、港澳地区以及东南亚。 什么是蛋白酶？ 蛋白酶发挥什么样的作用？ 它的作用受哪些因素的影响？ 你如何设计实验证明你的观点？ 一.酶的发现历程 (1)18世纪末：斯帕兰扎尼证明鹰胃液中有一种能消化肉的物质； (2)19世纪：巴斯德认为酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果； 李比希认为酒精发酵最多只需要酵母菌中的某种物质参与而已； (3)1897年：毕希纳发现促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物质，这种物质后来被 为“酿酶”； (4)1926年：萨姆纳分离得到脲酶结晶，才弄明白酶的本质是蛋白质； (5)20世纪80年代初，科学家又发现极少数特殊的酶是RNA。 资料分析 思考并回答： ①巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ ②从毕希纳的实验可以得出什么结论？ ③酶的化学本质是什么？ ④酶是由什么产生的？ 巴斯德认为发酵与活细胞有关，是合理的；认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用，是不正确的。李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质，是合理的；认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用，是不正确的 毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样 绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA 由活细胞产生 二.酶在细胞代谢中的作用 概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。 酶在细胞代谢中能起到什么样的作用？ 探究·实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 （2） 材料用具 1、材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（猪/鸡肝）研磨液 2、用具： 量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴等 3、试剂：新配制的3%H2O2溶液,质量分数为3.5%的FeCl3溶液 探究·实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 自变量 因变量 H2O2→H2O＋O2↑ 设计实验（思路）： 对等量的过氧化氢分别进行加热、加入等量的FeCl3、猪肝研磨液（过氧化氢酶）的处理，比较不同条件下气泡的产生速率。 （1） 实验分析 科学方法 控制变量和设计对照实验 随自变量改变而变化的变量 对实验结果造成影响的可变因素 一般不做处理（空白对照），起对照作用 对照原则（对照组和实验组） 等量原则（控制无关变量） 自变量： 因变量： 无关变量： 对照组： 实验遵循 的原则： 对照实验： 单一变量原则（自变量） 实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素 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。 （3） 实施实验 探究·实践 比较过氧化氢在不同条件下的分解 第一组 2mlH2O2 + 不做处理 观察现象 第二组 2mlH2O2 + 加热 第三组 2mlH2O2 + 2滴FeCl3 第四组 2mlH2O2 + 2滴猪肝研磨液 观察现象 观察现象 观察现象 无明显变化 少量气泡产生 较多气泡产生 大量气泡产生 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 对照组 实验组 对照性原则 第一组与第二组对照 第一组与第三组对照 第一组与第四组对照 第三组与第四组对照 加热能加快过氧化氢分解 加FeCl3能加快过氧化氢分解 加过氧化氢酶能加快过氧化氢分解 过氧化氢酶的催化效率更高 单一变量原则 观察现象 加热能促进H2O2的分解,酶和无机催化剂都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率 归纳 酶具有催化作用 （4） 得出结论 未加催化剂 无机催化剂 酶催化 时间 产物浓度 酶与无机催化剂均能够使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。但是只改变反应速率，不改变反应平衡点。 合作探究：阅读P78，小组讨论以下问题，时间3min （1）在常态下，几乎所有H202分子都不易分解，为什么加热后，一小部分则可以分解？ 因为加热使H202分子获得了能量 反应物分子： 常态 活跃态 发生反应 生成物 活化能 单位时间内达到活跃态的反应物分子数量越多反应速率就越快！ 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 （2）无机催化剂和酶是通过怎样的途径加快化学反应速率的? 降低化学反应所需要的活化能，使活跃态的分子增多 （3）为什么酶的催化效率比无机催化剂快? 酶更显著地降低了化学反应所需要的活化能 （4）为什么说酶对于细胞代谢的顺利进行至关重要? 细胞的正常代谢需要在温和的条件下快速进行化学反应，而酶满足以上要求。 加热：为反应物分子提供能量