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

酶的作用和本质 学习目标 1.探究酶在细胞代谢中的作用 2.概述酶的本质，说出酶在生活中的应用 细胞代谢 我们日常生活中用的加酶洗衣粉（液）添加了多种酶制剂，如碱性蛋白酶、碱性脂肪酶等，这些酶能清除衣物上的血渍、肉汁、汗渍等污渍。为什么在洗衣粉中加酶去除污渍的效果较好？ 为什么同样的加酶洗衣粉在冷水中的洗涤效果不如温水？  本节知识将为我们解开这些疑惑。 细胞代谢 1 过氧化氢在不同条件下的分解 2 酶的作用机理 3 酶的本质 4 细胞代谢 一、细胞代谢 1.概念 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢 2.条件 细胞代谢离不开酶 3.意义 细胞生命活动的基础 细胞中能量释放、储存和利用的途径 二、过氧化氢在不同条件下的分解 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 2.实验原理 水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶均可影响过氧化氢的分解速率 2H2O2 2H2O+O2 水浴加热 或FeCl3溶液或过氧化氢酶 过氧化氢在不同条件下的分解 3.实验设计 取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2ml过氧化氢溶液 空白对照组 实验组 常温 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝脏研磨液 1 2 3 4 过氧化氢在不同条件下的分解 思考：如何判断过氧化氢被分解的快慢？ ① 观察单位时间内产生气泡的多少 ② 观察带火星的卫生香的复燃情况 常温 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝脏研磨液 1 2 3 4 过氧化氢在不同条件下的分解 3.实验设计 1号 2号 3号 4号 不同处理 室温条件 90℃左右 水浴加热 2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 2滴新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液 现象 气泡 基本无 很少 较多 很多 点燃 卫生香 不复燃 不复燃 发亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解 4.结果分析 对照组别 分析 1号和2号 加热可促进H2O2分解 1号和3号 FeCl3具有催化作用 1号和4号 过氧化氢酶具有催化作用 3号和4号 过氧化氢酶的催化效果比FeCl3更显著 5.实验结论 酶具有催化作用，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高 过氧化氢在不同条件下的分解 科学方法 —— 控制变量和设计对照实验 1.实验中的变量（实验过程中的变化因素） 项目 概念 举例 （以上述实验为例） 自变量 人为控制的对实验对象进行处理的因素 温度、催化剂 因变量 因自变量改变而变化的变量 过氧化氢分解速率 无关变量 除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果可能造成影响的可变因素 H2O2浓度或体积、反应时间等 2.对照实验 （1）概念 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 （2）原则 单一变量原则，除自变量外，其他无关变量保持相同且适宜 科学方法 —— 控制变量和设计对照实验 科学方法 —— 控制变量和设计对照实验 （3）常见类型 类型 概念 意义 举例 空白对照 未进行任何实验处理的对照组（无关变量与实验组一致） 与实验组对照，说明实验组的变化是由单一变量引起的 上述实验的1号试管 自身对照 只有一组实验，实验处理前为对照组，处理后为实验组 根据实验处理前后的变化，明确自变量和因变量的关系 质壁分离与复原实验 相互对照 不同实验组相互对照，每一组实验既是实验组又是对照组 消除无关变量的影响，使实验更具说服力 上述实验中的2、3、4号试管 酶的作用机理 三、酶的作用机理 1.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 2.酶的作用机理 酶能降低反应的活化能。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 常态 活跃态 活化能 终态 酶的作用机理 活化能 酶并未供给过氧化氢能量，只是降低了过氧化氢分解反应的活化能 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 酶的作用机理 a：无催化剂时反应所需的活化能 b：无机催化剂催化时反应所需的活化能 c：酶催化时反应所需的活化能 a-b：无机催化剂降低的活化能 a-c：酶降低的活化能 酶的作用机理 没有催化剂时，化学反应所需的活化能较高，化学反应难以进行 有无机催化剂时，降低化学反应活化能的程度较小，化学反应较易进行 有酶作为催化剂时，降低化学反应活化能的程度较大，化学反应更易进行 （3）意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行 酶的本质 1.对酶发酵过程的研究 （1）中国 4000多年前的夏禹时代，我国就掌握了酿酒技术 1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”，即现在所说的酵母 （2）19世纪 认为酿酒是让糖类通过发酵变成酒精和CO2，这是一个纯化学过程 酶的本质 （3）1857年 巴斯德提出发酵需活酵母菌细胞参与 李比希认为酵母菌细胞死亡并裂解后释放出某些物质引起发酵 （4）毕希纳：从酵母菌细胞中获得了含有酶的提取液，并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶 2.推测 科学家推测酶是蛋白质 酶的本质 3.证明 萨姆纳：获得脲酶，用多种方法证明脲酶是蛋白质 其他科学家：相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶都是蛋白质 4.补充完善 20世纪80年代：切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能 酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质 课堂小结 酶的作用和本质 细胞代谢 意义 活化能 概念 酶的作用机理 作用机理 过氧化氢在不同条件下的分解 酶的本质 条件 单一变量实验 对照实验 蛋白质 课堂小测 1.如图表示的是某种酶作用的模型。下列有关叙述中，错误的是(   ) A.该模型可以解释酶的专一性 B.该模型显示，酶在反应前后质和量不变 C.a催化d分解为e、f D.a表示酶，该模型可解释酶的多样性 答案：D 解析：AC、a是酶，只能催化d分解为e、f，不能催化b、c分解，揭示了酶作用的专一性，AC正确；B、a在反应前后性质和数量不发生改变，B正确；D、该图中只有一种酶a，不能解释酶的多样性，D错误。 2.水生植物丽藻的细胞液中K+浓度比它们生活的池水中K+浓度高1065倍，丽藻细胞对K+的吸收必须具备的基本条件及运输方向是(   ) ①载体蛋白 ②ATP供能 ③从高浓度到低浓度 ④从低浓度到高浓度 A.① B.①② C.①②③ D.①②④ 答案：D 解析：丽藻细胞液内K+浓度比它们生活的池水中K+的浓度高，说明是逆浓度梯度运输，属于主动运输，所以需要载体蛋白，需要ATP提供能量。 3.下列关于酶的叙述，正确的是(   ) A.由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性 B.过酸或过碱均使酶的空间结构破坏而失去活性 C.催化生化反应前后酶的性质发生改变 D.酶可以为其所催化的化学反应提供活化能 答案：B 解析：A.由活细胞产生的酶在生物体外如果条件适宜也有催化活性，A错误；B.高温、过酸或过碱均使酶的空间结构破坏而失去活性，只有低温不会破坏酶的结构，B正确；C.催化生化反应前后酶的性质不会发生改变，C错误；D.酶只能降低所催化的化学反应的活化能，它本身不能提供活化能，D错误。 Thanks 生活如诗，意境深远，绚丽多彩 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$