5.1降低化学反应活化能的酶课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“酶的作用与本质”展开，以斯帕兰扎尼实验导入，通过对比加热、无机催化剂与酶对过氧化氢分解的影响，层层递进地构建了酶的高效性、作用机理及本质的认知框架，形成清晰的学习支架。 其亮点在于融合生命观念中的结构与功能观和物质与能量观，借助科学思维中的比较分析法和探究实践中的对照实验设计，引导学生从现象到本质深入理解酶的功能机制。例如，通过表格对比不同条件下气泡产生情况，强化变量控制意识，提升实验设计能力。同时，生活实例如加酶洗衣粉、多酶片等拓展了知识应用维度，既增强学生对生物学科价值的认同，又助力教师实现素养导向的教学转型。

课前准备：准备越充分，学习越高效 课前背诵 主动运输的三个特点？ 载体蛋白的特点？ 主动运输的影响因素、意义？ 水进出细胞的方式？ 胞吞、胞吞的特点（膜蛋白、转运蛋白、能量）？ 细胞膜具有选择透过性的结构基础？ 鸡为什么要啄食沙粒？ 物理性消化 【问题探讨】意大利科学家斯帕兰扎尼将肉放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，一段时间后，笼内的肉块消失了。 1.斯帕兰扎尼所做的实验是想证明什么？ 2.为什么要将肉块放在金属笼内？ 3.是什么物质使肉块消失了？ 4.怎样才能证明你的推测？ 食物被消化是发生的物理变化还是化学反应 便于取出实验材料(肉块)，排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。 胃内的某种化学物质 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。 导 斯帕兰扎尼的实验证明，食物在胃中的消化与胃液中的某种化学物质有关。 施旺的实验证明，肉类在胃中的消化与胃液中的胃蛋白酶有关。 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：细胞生命活动的基础 细胞代谢离不开酶 第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶 第一课时 酶的作用和本质 1.通过阅读课本P76-77内容，学习“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，明确实验原理和实验步骤。 2.通过实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复组。 3.通过阅读课本P78内容，说出酶作用的机理 4.通过阅读 课本P79“关于酶本质的探索”，归纳并说出酶的定义及本质。 学习目标 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 2H2O2 2H2O + O2 不同反应条件 1、实验目的 新配制的体积分数为3%的H2O2溶液；新鲜的肝脏研磨液（含有过氧化氢酶）；质量分数为3.5%的FeCl3溶液；卫生香等 2、实验材料 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。 3、实验原理 条件①加热 条件②加入FeCl3溶液 条件③加入肝脏研磨液 使用“研磨液”目的是为了使细胞内的 释放出来。 ②要用“新鲜”的肝脏研磨液的原因：保持H2O2酶的_____________。 过氧化氢酶 活性 一、酶的作用 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 4、实验设计： 试管编号 H2O2溶液 处理方式 结果（气泡的多少） 点燃的卫生香 1 2 mL 不做处理 基本无气泡 2 2 mL 90℃水浴加热 少量气泡 3 2 mL 2滴FeCl3 较多气泡 复燃不明显 4 2 mL 2滴肝脏研磨液 大量气泡 复燃明显 1 2 3 4 常温 加热 加FeCl3 加过氧化氢酶 1与2对照 1与3对照 1与4对照 3与4对照 加热可以加快过氧化氢分解 FeCl3能催化过氧化氢分解 过氧化氢酶能催化过氧化氢分解 过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高 6、实验结论： 与FeCl3 相比，过氧化氢酶的催化速率要高得多。 5、实验结果： 比较过氧化氢在不同条件下的分解 探究·实践 1 2 3 4 常温 加热 加FeCl3 加过氧化氢酶 水浴加热、FeCl3 、过氧化氢酶都能加快H2O2分解的速率， 控制变量和设计对照实验 自变量 因变量 在实验中人为改变的量。 比如：过氧化氢分解的不同条件 （温度、催化剂） 因自变量改变而改变的量。 比如：过氧化氢的分解速率 无关变量 对实验结果造成影响的可变因素。 比如：反应物的浓度和反应时间等 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。 对照试验 对照组：1号 实验组：2、3、4号 ②单一变量原则 ④对照原则 ①科学性原则 ③等量性原则 科学方法 无关变量需相同且适宜 可观测性 对照组的意义：排除无关变量对实验结果的影响，增加实验结果的可信度和说服力 气泡、卫生香？ 因变量的观测指标 二、酶的作用机理 1、加热为什么能加快过氧化氢分解？ 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。 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、Fe3＋（无机催化剂）和过氧化氢酶为什么也能促使H2O2分解？ 降低了过氧化氢分解反应的活化能。 3、无机催化剂与酶催化效率一样吗？ 与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，催化效率更高。 用右图所给字母（a、b、c）回答下列问题：①________为无催化剂反应的活化能② _______为无机催化剂催化反应的活化能③________为酶催化反应的活化能④________为无机催化剂降低的活化能⑤________为酶降低的活化能 a b c a-b a-c 二、酶的作用机理 酶具有高效性，催化效率更高 酶的高效性是相对于无机催化剂而言的 酶高效性的曲线分析 时间 产物浓度 A、加酶 B、加无机催化剂 C、不加催化剂 酶具有催化剂的特点： ①反应前后性质、数量不变； ②能改变反应速率→降低化学反应活化能； ③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的总量不变，取决于反应物的量） A、B曲线比较，说明酶具有________ A、C曲线比较，说明酶具有________ 高效性 催化作用 酶的高效性是相对于无机催化剂而言的 引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵 第一个提取出脲酶，并证明脲酶是蛋白质 胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质 少数酶是RNA 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 李比希 毕希纳 VS 切赫和奥特曼 其他科学家 萨姆纳 假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？ 三、酶的本质 酶的来源 酶的本质 合成原料 合成场所 作用场所 作用机理 生理功能 活细胞产生 氨基酸 核糖体 细胞内外、生物体外 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。 大部分蛋白质 少数RNA 核糖核苷酸 细胞核（主要） 具有催化功能 三、酶的本质 降低化学反应的活化能 当堂检测 19 1、酶的作用是为化学反应提供能量。（ ） 2、酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用。（ ） 3、所有的酶都是在核糖体是合成的。（ ） 4、酶起催化作用后立即被降解。（ ） 5、无关变量是对实验没有影响的变量。（ ） 6、酶的基本单位是氨基酸和脱氧核苷酸。（ ） 7、酶是活细胞产生的并具有催化作用的蛋白质。（ ） 8、在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。（ ） 9、进行对照试验时，实验组与对照组必需保持单一变量，其他因素均适宜且相同。（ ） 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 降低活化能 绝大多数酶是蛋白质, 少数酶是RNA 1、一般来说，活细胞都能产生酶 2、酶既在体内起作用，又可在体外起作用 3、酶只有催化作用 酶为生活添姿彩 1.溶菌酶 溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。 2.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。 酶为生活添姿彩 3.加酶洗衣粉 蛋白酶——血渍、奶渍 脂肪酶——油渍 淀粉酶、纤维素酶 4.含酶牙膏 残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮白、口气清新。 酶为生活添姿彩 5.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。 $