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 问题探讨 P76 1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。 讨论 斯帕兰扎尼在研究鹰的 消化作用 1.为什么要将肉块放在金属笼内？ 便于取出实验材料(肉块)，排除物理消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学消化。 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。 问题探讨 1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。 斯帕兰扎尼在研究鹰的 消化作用 3.怎样才能证明你的推测？ 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。 斯帕兰扎尼的实验证明：食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。 盐酸使食物分解；但是胃腺分泌物对肉的分解能力远远大于盐酸的单独作用，说明 胃腺分泌物中含有其他物质能分解肉类，即胃蛋白酶。 一、酶的作用和本质 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。细胞代谢是生命活动的基础。 细胞代谢离不开酶。 细胞内 化学反应 （一）酶在细胞代谢中的作用 探究·实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 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，细胞中有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。 2H2O2 2H2O + O2 ↑ 不同条件 通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。 思考：检验O2方法？ (观察指标) 观察气泡产生的数量、 点燃卫生香的复燃情况 1.常温 2.加热 3.加FeCl3 4.加过氧化氢酶 （1）实验原理 （2）实验目的 底物的消耗量/产物的生成量 （3）材料用具 新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液 质量分数为3%的FeCl3溶液 新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 a.材料： b.用具： 量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计。 （4）实验步骤 过氧化氢酶数量多且活性强 使酶充分释放出来 探究·实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 无机催化剂 生物催化剂 组别 对照组 实验组 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 产生气泡 卫生香燃烧情况 不复燃 较多 变亮 大量 复燃 无气泡 不复燃 少量 （5）实验过程及结果 1.与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？ 2号试管放出的气泡多， 2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 不能。 说明加热促进H2O2的分解，提高反应速率。 （6）实验分析 3.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，说明了什么？ 说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快H2O2分解的速率。 4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 4号试管的反应速率快得多， 说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。 酶和无机催化剂一样，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。 （7）实验结论 细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。 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称为活化能。 思考1：加热为什么能加快化学反应？ 活化能的概念： 思考2：Fe3+和酶为反应提供了能量吗？ H2O2 (常态) H2O2(活跃状态) 能量 加热 活化能 加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 活化能 1.加热： 2.Fe3+： 3.酶： 为化学反应所需提供能量 降低化学反应所需的活化能 更显著地降低化学反应的活化能 小结：各条件使反应加快的原理 ② ① ② ③ ④ ⑤ 酶催化的机理 图中①表示： 图中②表示：