【情境课堂】5.1 降低化学反应活化能的酶（一、 酶的作用和本质）-【情境课堂】2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

新章导入 课本P75 细胞如何获取和利用能量？ 有机物合成 有机物分解 物质代谢 光合作用 细胞呼吸 ATP 酶 能量源头太阳能 降低化学反应活化能的酶 第五章 第 1 节 第五章 细胞的能量供应和利用 本节聚焦 细胞代谢为什么离不开酶？ 酶是什么物质？ 通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟？ （共2课时） 第一课时 酶的作用和本质 情 境1 网红糯甜的玉米 将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热汤处理2min，可较好保持甜味。这是为什么？ 破坏了酶（将可溶性糖转化为淀粉的酶） 探索新知 一 酶在细胞代谢中的作用 【任务①】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 【探索新知1】 一、酶在细胞代谢中的作用 资料1：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，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，毛发变白 ，会加速人体衰老。 2H2O2 2H2O + O2↑ 1.过氧化氢在体外分解需要什么条件？ 加热或加无机催化剂（如FeCl3) 2.细胞内的环境温和，并不具备体外反应条件，细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ 过氧化氢酶 3.氧化氢酶与加热、加催化剂都能使过氧化氢分解，他们原理相同吗？分解速率相同吗？如何设计实验来探究酶的作用？ 【探索新知1】 探究·实践 1.实验原理 2.目的要求 3.材料用具 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。 过氧化氢酶 肝脏研磨液 新鲜肝脏 新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 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。 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务①】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 【探索新知1】 探究·实践 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 不明显 少量 较多 大量 变亮 复燃 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务①】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 【探索新知1】 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？ 讨论： 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？ 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！ 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务①】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 【探索新知1】 通过刚才的探究实验，说明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？ 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务①】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 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 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……） 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 【探索新知1】 一、酶在细胞代谢中的作用 【任务①】 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 【任务②】 探究：酶的作用机理 【探索新知1】 一、酶在细胞代谢中的作用 1.加热为什么能使过氧化氢分解？ 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？ 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？ 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P78，回答以下问题： E1，E2，E3表示 ， E1-E2表示 ， E1-E3表示 。 ---构建数学曲线模型 反应过程 能量 底物 产物 E3 E1 E2 不使用催化剂 使用无机催化剂 使用酶作催化剂 活化能 无机催化剂降低的活化能 酶降低的活化能 【任务②】 探究：酶的作用机理 【探索新知1】 一、酶在细胞代谢中的作用 《金版学案》P 88 【例2】酶的作用是降低化学反应的活化能。下图中,①表示有酶催化的反应曲线,②表示无酶催化的反应曲线,E表示酶降低的活化能。下列图解正确的是(　　) 对点练习 A B C D C 情 境2 19世纪，酿酒业在欧洲经济中占有重要地位。但是，酿出的葡萄酒经常莫名其妙地变酸，因此科学界非常重视对发酵过程的研究…… 我国早在4000多年前的夏禹时代，就掌握了酿酒技术。1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。 探索新知 二 酶的本质 巴斯德之前 萨姆纳 巴斯德 李比希 毕希纳 切赫和奥特曼 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 发酵必需有活细胞参与 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用 活细胞粉碎后所得物质（酿酶）的作用和活的酵母细胞一样 证明脲酶是蛋白质 证明少量RNA也具有生物催化功能 【任务①】阅读课本P79-81并看视频，完善以下概念图： 【探索新知2】 二、酶的本质 【任务②】阅读课本P79-81，并完成《金版学案》P90探究三： 【探索新知2】 二、酶的本质 1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？ 2.巴斯德和李比希的争论原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？ 3.结合探索过程，给酶下一个比较完整的定义。 4.结合酶的本质分析，酶的基本组成单位和主要合成场所分别是什么？ 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。 （活细胞产生，可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用） 绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，主要合成场所是核糖体或细胞核。 2.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 资料2：某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。 1.利用双缩脲试剂检测蛋白质的方法。 【任务③】知识拓展：鉴定酶本质的方法 【探索新知2】 二、酶的本质 酶为生活添姿彩 溶菌酶溶解细菌的细胞壁 含酶牙膏 多酶片 加酶洗衣粉 果胶酶 酶的应用 与生活的联系1 生活中的酶 教材P80 练习与应用 D D 5号与4号作对照 6号作为3号和4号的对照组 第1课时---下节课前提问 1.酶的概念：_______________________________________； 2.酶的作用：__________; 3.作用机理：______________________; 4.酶的本质：_____________________________。 5.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成为 。 6.与无机催化剂相比，酶 。 催化作用 降低化学反应的活化能 酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物 大多数的是蛋白质，少数是RNA 降低活化能的作用更显著，催化效率更高 活化能 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$