5.1.1降低化学反应活化能的酶课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第5章　第1节　降低化学反应活化能的酶 第1课时　酶的作用和本质 01 一、酶在细胞代谢中的作用 MEI ZAI XI BAO DAI XIE ZHONG DE ZUO YONG 鸡为什么要啄食沙粒？ 物理性消化 胃只有物理性消化，没有化学性消化吗？ 问题探讨 斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用 1.这个实验要解决什么问题？ 2.是什么物质使肉块消失了？ 3.怎样才能证明你的推测？ 鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化 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了 光合作用 叶绿体：CO2+H2O （CH2O）+O2 光能 酶 “我”的 生理功能是？ 线粒体：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 氧气 酶 有氧呼吸作用 “我”的 生理功能是？ 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。 2H2O2 2H2O+O2 实验原理： 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和意义。 过氧化氢酶和Fe3+能催化过氧化氢形成水和氧。 目的要求： 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验探究： （1）常温 （2）水浴加热 （3）加Fe3+催化剂 （4）加过氧化氢酶 比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验探究： 3.5％的氯化铁溶液， 20％的新鲜肝脏研磨液， 3%的过氧化氢溶液， 卫生香，…… 材料用具： 注意： “新鲜的肝脏”——H2O2酶数量多、活性强 “研磨液”——增加H2O2酶与反应物的接触面 3%的H2O2 水浴 FeCl3 肝脏研磨液 2mL 2mL 2mL 2mL 90℃ 2滴 2滴 现 象 试管内液面的上方 点燃的卫生香 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 卫生香 气泡 不明显 少量 最多 快速复燃 步骤 1 2 3 4 较多 复燃 1号 2号 1. 与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？ 这一现象说明了什么？ 2号试管产生的气泡多， 2. 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 不能，细胞是在常温下生活，若加热，会使细胞死亡 讨论： 加热能促进H2O2的分解，提高反应速率 讨论： 3. 3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ 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。 4. 3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快，这说明了什么？ 过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多 酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。 实验的注意事项： 4.观察产生氧气多少的途径： 1.必须用新鲜肝脏做实验材料。 2.不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化铁溶液。 3.过氧化氢有腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。 （1）观察产生气泡的数目的多少。 （2）用带火星的卫生香来鉴定，氧气多会使带火星的卫生香复燃。 阅读课本P79“控制变量和设计对照实验”部分 变量包括哪几种类型？如何区别？为什要设计对照实验？ (1)实验中变量的控制 变量：在实验过程中可以变化的因素。 自变量：实验过程中可以 的变量，如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨液。 因变量：随着 的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量，如试剂的用量、实验室温度等。 人为改变 自变量 (2)对照实验:除作为自变量的因素外,其余因素都__________,并将结果进行比较的实验。一般要设置对照组和实验组。 ①对照组:一般不进行人为处理,处于_________下。 ②实验组:需要对实验对象进行人为处理,控制_______不同。 保持一致 自然状态 自变量 ③空白对照:未作任何处理的对照组,设置意义是______________________________。 排除偶然因素对实验结果的影响 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 二 观察 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 反应条件 自变量 因变量 无关变量 变量 H2O2浓度 剂量 剂量 气泡产生 带火星的木条 对照实验 对照组 实验组 实验 除了一个因素以外，其余 因素都保持不变的实验。 在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量（无关变量）都应当始终保持不变。 （二）对照实验设计基本原则： ②单一变量原则 ①对照原则 生物材料：数量、生理状况、来源等 实验试剂：浓度、体积、成分等实验地点、时间 … … … 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一致且适宜 对照组不做任何变量处理 对照组和实验组在同一实验对象上进行 不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照 空白对照 自身对照 相互对照 条件对照 给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的 1、探究甲状腺激素对动物生长发育的影响 甲组：饲料中添加甲状腺激素 乙组：饲料中不添加甲状腺激素 实验组： 对照组： [对点训练] 乙组 甲组 2、植物细胞吸水与失水实验 对照 对照 实验组： 对照组： 处理前 处理后 空白 自身 3.酶的作用机理 (1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。 (2)作用机理：酶能 化学反应的活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更 ，因而催化效率 。 常态 活跃 降低 显著 更高 加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道 (1)细胞代谢是生物体内化学反应的统称(　　) (2)酶在细胞代谢中起着调节、催化等多种作用(　　) (3)酶能降低化学反应的活化能，为化学反应提供能量(　　) (4)无关变量是与该实验结果无关的变量(　　) √ × × × 如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示反应物A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化过程。下列相关叙述错误的是（） A. E2段表示在有酶条件下反应发生需要的活化能 B. E3段表示在无催化剂条件下反应发生需要的活化能 C. 其他条件不变，E1越大，酶的催化效率越高 D. 若将酶改为无机催化剂，则曲线Ⅱ将向下移动 D 02 二、酶的本质 MEI DE BEN ZHI 酶的本质 RNA 蛋白质 核糖核苷酸 氨基酸 (1)酶是具有催化作用的蛋白质(　　) (2)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物(　　) (3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(　　) (4)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(　　) (5)酶是活细胞产生的，也只能在细胞内起作用(　　) × √ × × × 甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（　） A. 甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B. 甲酶不可能是具有催化功能的RNA C. 乙酶的化学本质为蛋白质 D. 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 B 探究酶的本质实验设计 探究酶的本质实验设计 03 达标检测 DA BIAO JIAN CE 1.下列有关酶的叙述正确的是 ①酶是具有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的是体内转化而来　③酶是由活细胞产生的　④绝大多数酶的化学本质是蛋白质　⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用　⑨酶只在细胞内发挥作用 A.①②⑤ B.③⑦⑨ C.③④⑧ D.④⑤⑥ √ 2.(2018·廊坊高一上月考)关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，下列叙述正确的是 A.实验中所用肝脏必须是新鲜的，若放置时间过长肝细胞内的过氧化氢会减少 B.实验中用到的滴管，必须先吸取氯化铁溶液再吸取肝脏研磨液，这样对实验结果影响较小 C.过氧化氢在温度高的环境中分解速度比常温下会加快 D.实验的自变量是试管中产生气泡数目的多少和卫生香的复燃情况 √ 3.(2019·阜新高一检测)在常温下H2O2溶液几乎不分解，但加入肝脏研磨液(含H2O2酶)后，会快速分解成H2O和O2。反应过程中能量变化如图所示，其中表示活化能的是 A.E2 B.E3　C.E3－E2　D.E2－E1 √ 4.(2019·重庆高一检测)下列关于酶的叙述，正确的是 A.酶通过为反应供能发挥催化作用 B.细胞环境是酶发挥作用的必要条件 C.细胞内合成酶的场所是内质网和核糖体 D.酶是活细胞产生的具有催化作用的生物大分子 √ $$