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1节 降低化学反应活化能的酶 1 1.为什么要将肉块放在金属笼内? 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。 是胃内的化学物质将肉块分解了。 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。 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 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。 2.是什么物质使肉块消失了? 3.怎样才能证明你的推测? 问题探讨 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务一】阅读课本76页第一和第二段，概括酶的发现过程，总结细胞代谢的概念和意义。 斯帕兰札尼 食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。 后来科学家 发现胃液中含有大量的盐酸，推测盐酸是使食物分解的物质。 1835年施旺（德） 胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。 3 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务一】阅读课本76页第一和第二段，概括酶的发现过程，总结细胞代谢的概念和意义。 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。 幸而细胞中含有另一种物质，能将过氧化氢及时分解为氧气和水，这种物质就是过氧化氢酶。 细胞 代谢 2H2O2 2H2O + O2 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 4 哪种条件下H2O2的分解速率最快？ 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。 5 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务二】阅读课本77页探究实践“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，结合视频，完成讨论题部分，思考本实验实验结论是什么？ 6 探究·实践：比较H2O2在不同条件下的分解 一、酶在细胞代谢中的作用 （1）目的要求 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。 （2）实验原理 2H2O2 2H2O + O2 反应条件 加热是化学反应的常见条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶 不同反应条件 通过O2的产生量判断 H2O2的分解情况 单位时间内产生气泡的多少； 带火星的卫生香的复燃情况。 7 1号 2号 3号 4号 2mLH2O2 90℃ 水浴加热 2滴 3.5%FeCl3 2滴 20%肝脏研磨液 常温 （3）实验步骤 不同反应条件 8 观察产生气泡的多少 观察卫生香的燃烧情况 基本无 少量 较多 大量 复燃 不明显 复燃 明显 （4）实验结果 9 与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？ 3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ 3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快，这说明什么？ 加热能促进H2O2的分解,提高反应速率。 FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 （5）实验分析 10 （6）实验结论 加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解。与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率更高。 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。 11 【任务三】阅读课本78页科学方法“控制变量和设计对照实验”，明确自变量、因变量、无关变量的概念，并对应在本实验中。在本实验中的对照组和实验组分别是什么？ 一、酶在细胞代谢中的作用 （1）控制变量 ①变量：实验过程中的变化因素。 ②自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素（不同条件）。 ③因变量：因自变量改变而变化的变量（结果）。 ④无关变量： H2O2分解速率。 H2O2浓度和体积、反应时间等。 除自变量外，实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量（相同条件）。 12 一、酶在细胞代谢中的作用 除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持相同且适宜，并将结果进行比较的实验。对照实验一般要设置对照组（未做任何处理）和实验组（做相应处理）。 （2）对照实验