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

第一节 降低化学反应活化能的酶 人教版高中生物必修一 第五章 细胞能量供应和利用 课标要求 1.概述酶的作用；2.有关酶实验的分析 生物核心素养要求 1.生命观念：认同细胞代谢离不开酶。 2.科学思维：学会控制实验的变量和设置对照试验。 第1课时 酶的作用和本质 1. 情境导入 2. 探究一：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有 化学性消化？ 3. 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 4. 探究三：酶的作用机理 5. 探究四：酶的本质 6. 小结及课堂检测 情境导入 爆炒鸡胗 小炒猪肝 鸡胗其实属于肌胃，较大且肉质较厚，负责储存和磨碎食物。 鸡胗，是鸡的胃脏，即鸡肫、鸡菌干。 鸡胗是帮助鸡进行消化的，鸡没有牙齿，吞食的小石子储存于此。 生活小常识 18世纪之前,人们一直认为鸟类的胃只能磨碎食物,不能分解食物中的有机物，即： 鸟的胃只有物理性消化，没有化学性消化 探究一：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？ 斯帕兰札尼研究鹰的消化作用 P78 酶在细胞代谢中的作用 细胞代谢：细胞中全部有序的化学反应的总称。 是细胞生命活动的基础 但代谢过程中会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢 2H2O2 2H2O+O2 ：催化作用 催化效果如何？ 过氧化氢酶 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、你想研究H2O2在哪些条件下的分解？ 2、实验组如何设置？对照组如何设置？ 3、怎样观察实验结果？ 实验探究 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理 2H2O2 2H2O+O2 加热/Fe3+/过氧化氢酶 加入试管直接观察 滴加FeCl3溶液 90℃左右水浴加热 新鲜肝脏研磨液 1. 新鲜肝脏细胞含较多过氧化氢酶 2. 研磨使细胞中的H2O2酶释放出来 常温下反应 加热 Fe3+作催化剂 过氧化氢酶 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 学生实验视频 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 学生实验结果 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 试管编号 实验设置 实验现象 卫生香复燃程度 气泡 产生速率 1号 （2mLH2O2) 对照组 2号 （2mLH2O2) 90℃左右水浴加热 3号 （2mLH2O2) 2滴FeCl3溶液 4号 （2mLH2O2) 2滴肝脏研磨液 实验记录 不明显 不复燃 — 少量 较慢 不复燃 变亮 复燃 较多 较快 大量 最快 探究二：比较过氧化氢在不同条件下的分解 2号：加热 1号：常温 3号：Fe3+ 4号：H2O2酶 实验结果分析 2号与1号试管相比： 加热可以提高反应速率 3号与1号试管相比： 无机催化剂可以提高反应速率 4号与1号试管相比： 3号与4号试管相比： 酶可以提高反应速率 酶的催化效率高于无机催化剂 活动一 ：分析变量与设计对照实验 活动一：分析变量与设计对照实验 1.新鲜的小白菜、菠菜、苦马菜、土豆等植物的组织和器官中也有丰富的过氧化氢酶 2.新鲜的猪肝、猪肾、猪肺、猪心、猪胃、猪肌肉均含有过氧化氢酶 根据实验材料，确定研究课题，并设计实验结果记录表格 活动一 ：分析变量与设计对照实验 学生设计展示 探究三：酶的作用机理 实验思考与讨论 1.为什么加热能促使过氧化氢分解？ 加热使过氧化氢分子得到能量,从常态转变为容易分解的活跃状态 能量 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 探究三：酶的作用机理 实验思考与讨论 2、为什么Fe3+和过氧化氢酶能促使过氧化氢分解呢？ 20℃条件下测得的过氧化氢分解活化能 条件 活化能（kJ/mol) 没有催化剂催化 75 用Fe3+催化 43 用过氧化氢酶催化 29 ：降低化学反应的活化能 E1 E2 初态（底物） 终态（产物） 活化态 能 量 ② ① 反应过程 ①无催化剂；②有催化剂 探究三：酶的作用机理：降低化学反应的活化能 不同条件对H2O2分解作用的机理（动画） 活动二 ：构建数学模型 请根据无催化剂反应进程画出无机催化剂、酶催化剂反应进程和能量的关系，标出酶降低的活化能。 初态（底物） 终态（产物） 活化态 能 量 2 1 反应过程 3 E 探究三：酶的作用机理：降低化学反应的活化能 催化剂作用类比 经计算，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！ 酶更显著地降低化学反应活化能 大量的实验数据表明，酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍！ 酶能提高反应速率，缩短到达平衡的时间，但不改变反应的平衡点 探究三：酶的作用机理：显著地降低化学反应的 活化能 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 VS 其他科学家 切赫和奥特曼 发酵与死细胞中的物质有关 发酵与活细胞有关 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 少数酶是RNA 仔细阅读课本P81“资料分析”，通过完成课本图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系。 P81 探究四：酶的本质 （各种消化酶都是蛋白质） Lavf57.83.100 Lavf53.24.2 $$