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必修一

第5章 细胞的能量供应和利用 炎炎烈日下，岩石变得很烫！ 同样被烈日暴晒，植物却并未发烫！ 细胞的生命活动是需要能量来驱动的，太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头，细胞是如何通过化学反应来获取和利用能量的呢？ 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 一 酶的作用和本质 学习目标 任务 1 2 3 探究酶的作用 学习设计对照实验 探索酶的本质 淀粉在唾液淀粉酶的作用下，分解成了麦芽糖。 甜味？ 问题探讨 讨论： 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.怎样才能证明你的推测？ 胃内的化学物质 如：胃蛋白酶 排除物理性消化 2H2O2 2H2O + O2↑ 讨论1：过氧化氢在体外分解需要什么条件？ 资料一：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。 加热或加无机催化剂（如FeCl3) 讨论2：细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ （一）酶在细胞代谢中的作用 过氧化氢酶 细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为 。细胞代谢离不开 。 化学反应 细胞代谢 酶 1.实验原理 2.目的要求 3.材料用具 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。 中有较多的 。质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的 相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。 新鲜肝脏 过氧化氢酶 肝脏研磨液 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 讨论3：如何判断过氧化氢被分解的快慢？ 观察单位时间内产生气泡的多少、观察带火星的卫生香的复燃情况 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 4.方法步骤 2号 1号 3号 4号 2mL 过氧化氢溶液 常温 90℃水浴 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液 气泡产生 卫生香复燃 分 组 编 号 相 同 处 理 不 同 处 理 结 论 3号 4号 1号 2号 不明显 少量 较多 大量 观察产生气泡的多少 变亮 复燃 观察卫生香的燃烧情况 2号 1号 3号 4号 2mL 过氧化氢溶液 常温 90℃水浴 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液 不明显 少量 较多 大量 变亮 复燃 气泡产生 卫生香复燃 分 组 编 号 相 同 处 理 不 同 处 理 结 论 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 4.方法步骤 4.3号试管和4号试管相比，哪支试管的反应速度快？这说明什么？ 为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 2.在细胞内，能通过加热提高反应速率吗？ 1.与1号相比，2号试管出现什么不同的现象？说明什么问题？ 不能 3.3号和4号试管未加热，也有大量气泡产生，这说明什么？ P77 讨论 酶可以在常温、常压下高效催化。 实验结论： 加热能促进H2O2的分解； 催化剂能加快H2O2的分解； 过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高！ 讨论4：一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？ ① ③ ② 说明 2号 1号 3号 4号 对照组 实 验 组 2mL 过氧化氢溶液 常温 90℃水浴 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液 不明显 少量 较多 大量 变亮 复燃 气泡产生 卫生香复燃 分 组 编 号 相 同 处 理 不 同 处 理 结 论 无关变量 自变量 因变量 空白对照 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叫做 。 对照实验 实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持 。 单一变量原则、 （还有平行重复原则……） 总结实验设计应遵循的原则： 对照原则 相同且适宜 不接受处理的组（接近自然状态） 接受实验变量处理的组 （二）酶的作用机理 思考1: 加热为什么能使过氧化氢分解？ 思考2：分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需要的能量称为什么？ 思考3：Fe3+和过氧化氢酶加速过氧化氢的分解，也是供给了能量吗？ 思考4：Fe3+和过氧化氢酶相比，哪个降低活化能的作用更显著？ 活化能 因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变成容易分解的活跃状态！ 没有供给能量，只是降低了过氧化氢分解所需的活化能！ 同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 阅读