5.1.1 酶的作用和本质课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

问题探讨 斯帕兰札尼对鹰的消化研究 1、为什么要将肉放入金属笼中？ 2、是什么物质使肉块消失了？ 3、怎么样才能证明你的推测？ 排除物理性消化 消化道内的化学物质将肉块分解了 收集消化道内的化学物质，看这些化学物质在体外是否也能将肉块分解 第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶 （第一课时） 一、酶在细胞代谢中的作用 二、酶的本质 酶的作用和本质 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 意义： 细胞代谢是生命活动的基础。 细胞代谢中会产生许多对细胞有害的物质，如过氧化氢，会引起细胞衰老。为了应对有害的过氧化氢，细胞中有一种物质，能将其分解为氧和水，这种物质就是过氧化氢酶。 2H2O2 2H2O+O2 反应条件 不同条件 加热是化学反应常见的条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜肝脏中含有过氧化氢酶 实验原理 2 1 实验目的 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。 任务一 比较过氧化氢在不同条件下的分解 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 实验过程和现象 3 试管编号 1 2 3 4 第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生         卫生香复燃情况         不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 2）1、4号试管对照说明什么？ 1 2 3 4 3 4 1）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）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？ 小组讨论以下问题，时间3min，比学习效率。 讨论 4 4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 2）1、4号试管对照说明什么？ 1）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？ 加热能促进H2O2的分解,提高反应速率； 小组讨论以下问题，时间3min，比学习效率。 酶具有催化作用 讨论 4 1 2 3 4 3 4 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 10 3）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？ 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 小组讨论以下问题，时间3min，比学习效率。 讨论 4 1 2 3 4 3 4 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 11 3）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ 一样多。因为这三支试管的过氧化氢溶液的体积和浓度都相同。 小组讨论以下问题，时间3min，比学习效率。 讨论 4 1 2 3 4 3 4 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 12 实验结果和结论 5 试管编号 1 2 3 4 第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生         卫生香复燃情况         结论 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在 __________的作用下分解速率最快 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃 过氧化氢酶 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 —— 人为控制的对实验对象进行处理的因素 自变量 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；对照实验一般要设置对照组和实验组 对照实验 除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素 无关变量 —— 因自变量改变而变化的变量 因变量 控制变量和 设计对照实验 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 试管编号 1 2 3 4 第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生         卫生香复燃情况         不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃 变量 自变量 因变量 无关变量 无关变量 人为改变的变量 随自变量的变化而变化的变量 实验组 对照实验 等量性原则 单一变量原则 等量性原则 对照组 （空白对照） SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 ①对照原则:设计对照实验,一般既要设置对照组又要设置实验组。 ②单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。 实验设计两大原则: 自变量 无关变量 因变量 设置 控制 观察 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 加热为什么能加快过氧化氢分解？ 3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？ 活化能：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。 加热：为分子提供了能量 Fe3+：降低化学反应的活化能 酶：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解的活化能 加热加压相当于给汽车加大油门 提供能量 穿山隧道 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 酶降低化学反应活化能的图解 条件 活化能 kj/mol 没有催化剂催化 75 用Fe3+催化 45 过氧化氢酶催化 29 20摄氏度测得过氧化氢分解的活化能 同无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 各条件使反应加快的本质： 加热： 为反应物分子提供能量(活化能），使其达到活跃状态 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能（作用机理） 想一想：如何表示？ 无催化剂曲线：______ 酶促反应曲线：______ 无酶促反应所需活化能：______ 酶促反应所需活化能： ______ 酶降低的活化能： ______ 曲线B 曲线A E2 E3—E2 E3 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 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。 AC BC AB 降低化学反应的活化能 任务二 酶的作用原理 SZ-LWH SZ-LWH 一、酶在细胞代谢中的作用 关于酶本质的探索： 糖 → 酒精+二氧化碳 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德（微生物学家） 是活酵母细胞的作用 李比希（化学家） 是某些物质在酵母细胞死亡裂解后的作用 SZ-LWH SZ-LWH 二、酶的本质 结论：酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同 毕希纳（化学家） 萨姆纳 脲酶是蛋白质 少数RNA 酿酶 切赫 奥尔特曼 SZ-LWH SZ-LWH 二、酶的本质 酶的定义: 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。 其中绝大多数酶是蛋白质 少数是RNA 酶的来源 酶的作用 降低活化能 酶的化学成分 注：哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶 SZ-LWH SZ-LWH 二、酶的本质 酶在生活中的应用 多酶片 多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。 1.为什么需要用温水浸泡？ 2. 能否用它来洗羊毛衫？ 加酶洗衣粉 果胶酶 分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得澄清。 SZ-LWH SZ-LWH 二、酶的本质 化学本质 绝大多数是_______ 少数是_____ 合成原料 _______ ___________ 组成元素 C、H、O、N，有的含有S _________________ 合成场所 _______ 细胞核(真核生物) 来源 活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外) 作用场所 细胞内、细胞外、生物体外 生理功能 _____ 作用机理 _________________________ 酶的底物 酶促反应的反应物 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 C、H、O、N、P 核糖体 催化 降低化学反应的活化能 任务三 关于酶的相关总结 SZ-LWH SZ-LWH 二、酶的本质 拓展应用 A.酶解法 甲酶：核酶，化学本质为RNA 乙酶：化学本质为蛋白质 减法原理 用RNA酶处理甲酶和乙酶，测定该酶的活性，与本实验进行相互对照。 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。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。 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 课堂小结 1、酶在细胞代谢中的作用---降低化学反应活化能。酶是生物催化剂，同无机催化剂相比，催化效率更高。 2、酶的本质---绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 3、酶的定义---酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物。 选一选 1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明（ ） A.大多数酶是细胞产生的 B.大多数酶是生物催化剂 C.大多数酶的化学本质是蛋白质 D.大多数酶的基本组成单位是多肽 2、酶的基本组成单位是（ ） A.氨基酸 B.核苷酸 C.核糖核苷酸 D.A或C 选一选 3.关于酶的叙述中,正确的是( ). A．酶只有在生物体内才能起催化作用 B．酶都有消化作用 C．酶是活细胞产生的具有催化效率的有机物 D．酶都是在核糖体上合成的 选一选 4．在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是（  ）。 A．有利于过氧化氢酶的释放   B．保护过氧化氢酶 C．提高过氧化氢酶的活性    D．以上说法都不正确 5.酶具有极强的催化功能，其原因是（ ） A．增加了反应物之间的接触面积  B．降低了化学反应的活化能 C．提高了反应物分子的活化能    D．酶提供使反应开始所必需的活化能 谢谢听讲 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$