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5章　细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 高中生物 必修第1册 第1课时　酶的作用和本质 学习目标 1.通过对酶催化作用具体实例的讨论,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,阐明绝大多数酶的化学本质是蛋白质的事实,认同科学是在不断地探索和争论中前进的。 3.通过“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,学会控制自变量,观察和检测因变量,以及尝试设置对照组和重复实验。 一、酶在细胞代谢中的作用 1.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。细胞代谢是细胞生命活动的基础。 2.酶的作用原理 (1)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。 (2)原理: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。 (3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。 二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验原理 H2O2 H2O+O2 2.实验现象 试　管         现 象 气泡 几乎无 少 较多 很多 带火星卫生香 不复燃 复燃 复燃性较强 复燃性很强 要点笔记 每滴FeCl3溶液中的Fe3+数大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。 3.实验结论 (1)酶具有催化作用。 (2)与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。 三、酶的本质 1.合成场所:活细胞中。 2.化学本质:绝大多数是蛋白质,极少数是RNA。 连线。 探究点一 酶在代谢中的作用及本质 在化学实验中,很多反应需要加热才能进行,是因为加热使反应物获得了能量,从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。细胞的代谢,其本质就是化学反应,细胞代谢不是通过加热的方式,而是利用酶的作用保证其顺利进行。酶的作用原理是什么? 1.请概述曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的含义。 答案 曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示没有催化剂作用时的反应能量变化曲线、无机催化剂催化时的反应能量变化曲线、酶催化时的反应能量变化曲线。 2.图中a、b、c分别表示相应的能量值,请利用图中字母表示出相应反应进行所需能量值的多少。由此说明什么问题? 答案 没有催化剂作用时反应所需的活化能为a+b+c,无机催化剂催化反应所需的活化能为b+c,酶催化反应所需的活化能为c。通过曲线可知,酶和无机催化剂都能降低反应活化能,但是酶降低化学反应活化能的作用更显著。 【归纳提升】 1.与酶有关的知识总结 化学本质 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 细胞核(真核生物) 作用场所 细胞内、外或生物体外 来　源 一般来说,活细胞都能产生酶 生理功能 具有生物催化作用 作用原理 降低化学反应的活化能 2.酶与无机催化剂的共同点 (1)能催化化学反应的进行,并不为化学反应提供物质和能量,本身不被消耗,不改变化学反应的方向。 (2)降低化学反应的活化能,使反应速率加快,但不改变生成物的量。 易错提醒有关酶的四点提醒 (1)酶不仅在细胞内发挥作用,在细胞外和生物体外也能发挥作用。 (2)酶作用的机理是降低化学反应的活化能,不能为反应提供能量。加热能为反应提供能量。 (3)酶可改变化学反应的反应速率,但反应前后自身的性质和数量不变。 (4)合成酶的原料为氨基酸或核糖核苷酸。 探究点二 比较过氧化氢在不同条件下的分解 组别 实验处理 加入体积分数为3%的过氧化氢溶液/mL 温度 加入试剂 试管1 2 常温 — 试管2 2 90 ℃ — 试管3 2 常温 2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 试管4 2 常温 2滴质量分数为20%的肝脏研磨液 1.本实验的自变量有哪些?实验中为什么把肝脏制备成肝脏研磨液? 答案 本实验的自变量有温度、催化剂的种类。制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积,加快过氧化氢分解速率。 2.试管1和试管2组成的对照实验,能说明什么问题? 答案 加热能使H2O2得到能量,促进H2O2分解。 3.除了上述的对照实验,请再找出一组对照实验,并指出该组对照实验说明的问题。 答案 ①试管1和试管3,说明FeCl3能催化H2O2的分解;②试管1和试管4,说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化H2O2的分解;③试管1、试管3和试管4,说明FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化H2O2的分解,且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3。(答出任意一条即可) 【归纳提升】 实验中变量的控制 变量:实验过程中的变化因素称为变量。 自变量:在实验过程中人为控制的对实验对象进行处理的因素,如上述实验中加热、FeCl3溶液、肝脏研磨液。 因变量:随着自变量的改变而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些对实验结果造成影响的可