第五章 第一节 第1课时 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

该高中生物学课件聚焦“降低化学反应活化能的酶”核心内容，涵盖酶的作用、本质及机理。通过“喝酒脸红”情境导入关联乙醇代谢，结合旧知回顾物质运输方式，以问题探讨（肉块消失实验）和实验探究搭建学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于以过氧化氢分解实验为载体，通过变量分析（自变量、因变量控制）和模型构建（活化能图示）发展科学思维，结合巴斯德等科学家探究历程渗透态度责任，助力学生建立生命观念。教师使用可高效引导学生掌握酶的高效性及作用机理，提升探究实践能力。

5.1 降低化学反应活化能的酶 （第一课时） 第五章 细胞的能量供应和利用 新教材人教版·必修1 分子与细胞 生物学 项 目 被动运输 主动运输 胞吞 胞吐 自由扩散 协助扩散 运输方向 载体 能量 代表例子 体现 顺浓度梯度 逆浓度梯度 不需要 需要 需要 不消耗 消耗 O2、CO2、固醇、脂肪酸、甘油、乙醇、等 K+、Na+通过细胞膜 小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖 氨基酸 葡萄糖进入红细胞 水分子进出细胞 Na＋进入神经细胞 不需要 消耗 不需要 消耗 变形虫摄食，白细胞吞噬病菌等 分泌蛋白的分泌 细胞膜具有选择透过性 细胞膜具有流动性 胞外→胞内 胞内→胞外 旧知回顾 情 境 导 入——喝酒为什么脸红？ 乙醛脱氢酶 酶的本质？作用机理？ 本节聚焦 一、细胞代谢为什么离不开酶？ 二、酶是什么、其作用机理是什么？ 问题探讨 食物是如何被消化的呢？ 问题探讨 问题探讨 思考： 1、为什么要把肉放在金属笼内？ 2、是什么物质让肉消失？ 3、怎样才能证明你的推测？ 排除物理性消化对肉块的影响，确定肉块消失过程是否存在化学性消化。 鹰胃里的化学物质。 金属笼中的肉为什么会消失呢？ 收集鹰胃里的化学物质，看能否在体外将肉块分解。 1835年，施旺发现胃腺分泌物中有一种物质，与盐酸混合后，混合物对肉类的分解能力大大提高——胃蛋白酶 概念理解 01 酶在细胞代谢中的作用 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。(运动、思考、消化属于代谢，但不是细胞代谢) 细胞代谢离不开酶。 细胞代谢： 有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 线粒体 光合作用：CO2+H2O (CH2O）+氧气 叶绿体 光能、酶 在工业上或者实验室中我们经常会采取一些措施来加快化学反应的速率，如加压、加热、加入MnO2、FeCl3等催化剂 思考：那么酶在细胞代谢中究竟起什么作用呢？它也能提高反应速率吗？ 01 酶在细胞代谢中的作用 【自主阅读】阅读课本77页实验内容，明确实验内容 细胞代谢产生的有害物，会使得细胞发生：基因突变、癌变、抵抗力下降等异常情况，细胞中存在过氧化氢酶能够分解过氧化氢。过氧化氢酶存在于所有已知的动物的各个组织中，特别在肝脏中以高浓度存在 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 实验原理： 1、加热 2、加FeCl3 3、加过氧化氢酶 氧气是一种助燃剂，可以使得火星复燃，浓度越高，复燃越明显 从而可以根据复燃情况判断H2O2的分解量 2H2O2 2H2O+O2 反应条件 01 酶在细胞代谢中的作用 【思考】根据实验内容，思考下列问题： 1、为什么要选择新鲜的肝脏？ 保证过氧化氢酶的数量与活性 2、为什么要将新鲜肝脏制成研磨液？ 释放出细胞内过氧化氢酶，增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率 01 酶在细胞代谢中的作用 【探究·实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解 01 酶在细胞代谢中的作用 步骤 试管编号 1 2 3 4 一 H2O2浓度 体积分数3% 体积分数3% 体积分数3% 体积分数3% 剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃水浴 FeCl3溶液 新肝研磨液 剂量 - - 2 滴 2 滴 现象 气泡产生 带火星木条 不明显 不复燃 少量 不复燃 较多 变亮 大量 复燃 【实验现象】比较过氧化氢在不同条件下的分解 01 酶在细胞代谢中的作用 比较 1号试 与 2号试管 1号试管 与 3、4号试管 2号试管 与 3号试管 3号试管 与 4号试管 结论 升高温度可使H2O2分解加快 催化剂可使H2O2分解加快 无机催化剂促进H2O2分解的效果比升温更好 酶促进H2O2分解的效果比无机催化剂更好 酶具有 催化作用 酶具有催化作用， 且与无机催化剂相比，具有高效性 深入探究 酶作用的机理： Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶降低了过氧化氢分解反应的活化能（不提供能量） 01 酶在细胞代谢中的作用 化学反应的实质是原子（或离子）间的分离和自由组合 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称为活化能 意义：同无机催化剂相比较，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高（高效性），使得细胞代谢才能在温和条件下进行。 01 酶在细胞代谢中的作用 模型构建 图示——酶的作用机理 1、图中表示无酶催化条件下反应活化能的是 段，表示有酶催化条件下反应活化能的是 段，表示有酶催化条件下降低的反应活化能的是 段。 2、酶的作用机理： 。 3、若在图中添加一条表示无机催化剂的曲线，你会添加吗？ 若给反应底物加热的话，有什么变化？（请在上图中作图表示） ac bc ab 降低化学反应活化能 无机催化剂 01 酶在细胞代谢中的作用 实验中的变化因素称为变量（四组实验添加药品、反应条件、实验现象） 1.变量： 人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量（反应条件） 2.自变量： 科学方法 科学方法 因自变量改变而变化的变量（即实验结果、现象） 3.因变量： 实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素(与实验目的无关，但影响结果)（如：各添加物质的浓度、剂量） 4.无关变量： 科学方法 自变量 因变量 无关变量 除作为自变量的因素（不同）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： 科学方法 实验组 对照组 空白对照组：未做任何处理的对照组（1组） 实验组：接受实验自变量处理的对象组（2，3，4，组） 科学方法 自变量 因变量 无关变量 1、自变量需要坚持单一变量原则，即与对照组相比，只能有一个自变量因素不同 2、无关变量坚持等量性原则，即对照组和实验组无关变量相同且适宜 名师点睛 对照实验的答题要点 排除无关变量对实验结果的干扰，使实验结果更具说服力。 1、对照实验设置对照组的作用： ①空白对照：对照组未作任何处理 ②自身对照：指对照组和实验组在同一研究对象上进行（一般为前后对照） ③相互对照：不单设对照组，而是实验组之间的对照 2、对照实验的类型： (1)对照原则： (2)单一变量原则： (3)等量原则： 增强实验结果的说服力 只有自变量不同 保证无关变量相同且适宜 3、 实验 原则 科学方法 02 酶的本质 阅读教材79页，并根据下列流程图，找到诸位科学家在探究酶的本质历程中的只要观点： 自主探究 发酵 是纯 化学 反应 还是 生物 作用 ？ 微生物之父巴斯德 化学家李比希 发酵是酵母菌死亡后，释放出来的化学物质起作用（强调化学作用） 发酵是活的酵母菌在起作用（强调生物作用） 毕 希 纳 细胞中的化学物质和活的酵母菌都能引起发酵--酿酶，但当时无法提取该酶，推测为蛋白质 萨 姆 纳 用九年时间提取脲酶并证明是蛋白质（你能否证明？） 其 他 科 学 家 胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶也是蛋白质 切 赫 和 奥 特 曼 少数酶是RNA （四膜虫的RNA） 争论 02 酶的本质＆小结 酶是什么？ 定义：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，少数酶是RNA。 形成概念 强化记忆： 本质： 来源： 功能： 原理： 大多数为蛋白质、少数为RNA 活细胞 催化功能 降低反应的活化能 如何确定酶的类型？ 蛋白质 ＋ 紫色 双缩脲试剂 (1)酶在化学反应前后的数量和化学性质不发生改变。 (2)酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。 (3)酶只能改变化学反应速率，使反应速率加快或减慢，并不为化学反 应提供物质和能量，不改变化学反应的方向，也不改变生成物的量。 (4)不要认为酶只在细胞内起作用，只要条件适宜，酶在细胞内、细胞外甚至体外都能发挥作用。 易错提醒 课后随练 1、酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ） A.酶不能脱离生物体起作用 B.酶只有释放到细胞外才起作用 C.所有的酶都是蛋白质 D.酶是具有催化作用的有机物 D 一、判断题： 1、能进行细胞代谢的细胞一定可以产生酶（ ） 2、酶是具有催化作用的蛋白质（ ） 3、酶通过为反应物供能和降低反应的活化能来提高化学反应的速率（ ） 4、酶只能在细胞内起作用（ ） 课后随练 2、酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（ ） A.能为反应物提供能量 B.能降低化学反应的活化能 C.能在温和条件下催化化学反应 D.催化化学反应更高效 D 3、“古法制饸”过程如下：将萌发的小麦种子打碎，与蒸熟冷却的糯米（含淀粉）搅拌均匀，保温6h后大火熬至黏稠得到麦芽糖。下列相关叙述正确的是（ ）。 A.打碎的小麦种子为反应的进行提供能量 B.打碎的小麦种子为反应提供生物催化剂 C.淀粉是以麦芽糖为单体构成的生物大分子 D.“古法制饸”属于脱水缩合反应 B 发芽小麦中含有淀粉酶，酶可以降低反应的活化能，不提供能量 淀粉的单体是葡萄糖 利用淀粉酶将淀粉水解成麦芽糖，属于水解反应 Lavf57.25.100 $