5.1 降低化学反应活化能的酶（第二课时）-2024-2025学年高一生物上学期同步授课课件（2019人教版必修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 第二课时 课 型： 授课人： likezhisheng 问题探讨 【学习目标】 1.阐述活化能的概念。 2.阐述酶的本质。 3.对比酶与无机催化剂，分析酶的特性。 likezhisheng 2 为什么加热能促进过氧化氢分解？ H2O2（常态） H2O2（活跃状态） 使过氧化氢分子得到能量 容易分解 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。 活化能 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 不能 酶和无机催化剂并没有给反应物提供活化能， 而是降低了化学反应所需要的活化能。 常态 活跃态 活化能 终态 一、酶的作用机理 likezhisheng 降低化学反应的活化能 更显著地降低化 学反应的活化能 加热 Fe3+ 酶 加热、Fe3+、酶加快反应的作用机理 酶作用原理：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。 酶作用意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。 提高分子的能量 一、酶的作用机理 likezhisheng 4 ① ② ④ H2O2 (底物/反应物） H2O＋1/2O2（产物/生成物） ⑤ ③表示： ⑤表示： 无机催化剂降低的活化能 酶降低的活化能 ①表示： ②表示： ④表示： 化学反应所需的活化能。 无机催化剂催化时化学反 应所需的活化能。 酶催化时化学反应所需的活化能。 反应过程 能量 曲线解读——酶的作用原理 ③ 一、酶的作用机理 likezhisheng 酶降低的活化能 酶催化过程所需的活化能 无酶催化过程下，所需的活化能 ①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 ②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。 ③表示酶降低的活化能是 段。 ④若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵轴上将______移动。 AC BC AB 降低化学反应的活化能 向上 一、酶的作用机理 likezhisheng 过氧化氢酶在反应前后有变化吗？ 如果增加过氧化氢酶的数量，最终产生的气体总量会怎样？ 没有变化，催化剂在化学反应前后无变化。 最终产生的气体总量不变，催化剂只降低化学反应的活化能，不改变反应的平衡点。 酶与无机催化剂的共性： ①催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。 ②反应前后性质、数量不变。 ③只改变反应速率，不改变反应平衡点。 一、酶的作用机理 likezhisheng 二、酶探究历程 19世纪欧洲葡萄酒酿酒业迅速发展 糖类 酒精+ 二氧化碳 ？ 我国早在4000多年前的夏禹时代，就掌握了酿酒技术。 likezhisheng 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 萨姆纳 争论 其他科学家 切赫和奥尔特曼 酵母菌细胞死亡并裂解后释放出某些物质引起发酵 发酵是由酵母菌细胞的存在所致，需的活细胞的参与 从酵母菌细胞中获得了不含酵母菌细胞的提取液，并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶 获得脲酶，证明脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 少数RNA也具有生物催化功能 巴斯德之前 科学在争论中前进，在不断探索中发展。 二、酶探究历程 likezhisheng 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数的酶是蛋白质,少数的是RNA。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 三、酶的本质 来源： 功能： 本质： 酶 催化剂 活细胞产生的 有机物 likezhisheng 化学本质 基本单位 合成场所 来源 生理功能 作用原理 作用场所 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 氨基酸 核糖核苷酸 核糖体 细胞核 活细胞 （哺乳动物成熟的红细胞不能合成） 催化作用 胞内胞外、生物体外都可以起作用, 降低化学反应的活化能 三、酶的本质 likezhisheng 底物 中间产物 产物 酶+底物 酶-底物复合物 酶+产物 酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应 底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物) 产物：经反应生成的物质叫产物（生成物） 三、酶的本质 likezhisheng A.酶解法 请设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论。 鉴定酶本质的方法 B.试剂检测法 从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应原理。 X酶 + 蛋白酶 加入酶的底物 底物没有被催化→该酶是蛋白质 底物被催化→该酶是RNA 拓展应用 组别 待测液 检验试剂 现象 实验组 待测酶液 双缩脲 试剂 出现/不出现紫色 对照组 已知蛋白液 双缩脲 试剂 出现紫色 X酶 + RNA酶 加入酶的底物 底物没有被催化→该酶是RNA 底物被催化→该酶是蛋白质 酶的应用 溶菌酶溶解细菌的细胞壁 含酶牙膏 多酶片 胰蛋白酶 加酶洗衣粉 果胶酶 教材：P85 四、酶的应用 likezhisheng 判断题 1.酶不能脱离生物体起作用。（ ） 2.所有的酶都是蛋白质。（ ） 3.从胃蛋白酶的提取液中沉淀胃蛋白酶可用盐析法。（ ） 4.酶通过为反应物供来提高化学反应速率。 （ ） 5.酶是具有催化作用的有机物。（ ） 6. 部分膜蛋白具有催化作用。（　　） 7. 毕希纳获得了含有酶的提取液，并直接对酶进行了鉴定。（ ） 8.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。( ) × × × √ √ × × × likezhisheng 易错提示 1.酶的化学本质： 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，不具有传递信息、 调节的作用。 2.绝大多数酶是蛋白质 (少部分为RNA) 。 3.酶的产生场所：细胞内(活细胞) 4.酶的作用场所：细胞内外 消化酶 5.酶与无机催化剂的关联： ①反应前后数量性质不改变 ②不改变反应平衡点，缩短到达平衡点的时间 likezhisheng likezhisheng 课堂检测 1.下列各图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E 表示酶降低的活化能。其中正确的图解是（ ） 解析　据题分析，曲线①的活化能即顶点应低于曲线②，E表示二者活化能之差即顶点纵坐标之差。 √ likezhisheng 2. 用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(　　) A.蛋白质 B.脂肪酶 C.RNA D.淀粉酶 答案　C 下节提示：降低化学反应活化能的酶（3） 本课结束 likezhisheng 问题探讨 $$