5.1降低化学反应活化能的酶第一课时课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

1.为什么加热能促进过氧化氢分解？ 活化能： 2.为什么加入FeCl3和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解？ 3.酶具有什么作用？为什么加入过氧化氢酶催化效率比 加入FeCl3高？ 4.酶的作用对于细胞代谢有什么意义？ 2.酶的作用机理 1.酶的作用 为什么加热能够促进过氧化氢分解？我们首先看这幅图。如果想要把这块大石头从A点移动到B点，哪一段最困难最费劲呢？很显然，是将大石头运向山顶这一段。化学反应也是这样的，反应物先要从常态转变成活跃状态，然后才能够较为容易的完成后续的反应，达到终态获得反应产物。反应物从常态变为活跃状态，就像是把大石头运到山顶的过程，是需要消耗能量的，而这部分能量我们就称为活化能。活化能就是指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。加热能够促进过氧化氢分解，就是因为加热使反应物得到了能量，也就是说提供了反应物活化所需要的活化能。 第1节 降低化学反应活化能的酶 人教版必修1《分子与细胞》 第5章 细胞的能量供应和利用 2 你在哪里听到过“酶”？ 蛋白质的功能 ——“催狗运面条” 细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质。 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所 线粒体内膜上和基质中存在与有氧呼吸有关的酶 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 类囊体膜上和叶绿体基质中存在与光合作用有关的酶 酶是起催化作用的一类蛋白。 ①高温 ②高压 ③强酸 ④强碱 剧烈 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。 那么细胞代谢与我们常见的化学反应需要的条件一样吗？ 常见有机化学反应 细胞代谢离不开酶 ①常温 ②常压 ③水溶液环境 ④pH接近中性 细胞内外的环境 在细胞较为温和的环境中，各种生化反应如何高效有序的进行呢？ 一、细胞代谢 (1)场所：________内。 (2)意义：细胞_____________的基础。 生命活动 活细胞 温和 酶在细胞代谢中的作用 2H2O2 2H2O + O2 [材料一] 细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。 [材料二]过氧化氢能分解为氧气和水。 加热、强酸、强碱、 加催化剂（如FeCl3) 细胞中含有过氧化氢酶 过氧化氢在体外分解需要什么条件？ 细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？ 比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意义 2H2O2 2H2O + O2 反应条件 判断H2O2的分解快慢依据： 单位时间O2的产生量 ①点燃的卫生香的复燃情况 ②气泡冒出情况 加热是化学反应的常见条件 Fe3+是无机催化剂 新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶 实验目的 实验原理 实验材料 实验现象 实验用具 实验结果 实验设计 探究·实践——比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验过程和现象 试管编号 1 2 3 4 第一步 H2O2浓度 3% 3% 3% 3% 剂量 第二步 反应条件 结果 气泡产生         卫生香复燃情况         探究·实践 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 常温 90 ℃ FeCl3溶液 2滴 肝脏研磨液 2滴 少量 较多 大量 变亮 迅速复燃 不明显 3.控制变量和设计对照试验 自变量 因变量 无关变量 影 响 人为控制的对实验对象进行处理的因素。 对过氧化氢的不同处理。 因自变量改变而改变的变量。 过氧化氢的分解速率。 与实验目的无关，但对实验结果造成影响的因素。 反应物的浓度、反应时间等。 (相同且适宜) (1)各种变量 决 定 观测指标：①气泡多少 ②卫生香燃烧情况 定义： 实例： 定义： 实例： 定义： 实例： 试管编号 1 2 3 4 实验处理 无 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝匀浆 H2O2溶液（3%） 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 检测指标 1. 气泡冒出情况2. 卫生香复燃情况 除作为自变量的因素外，其余无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。(一般要设置对照组和实验组) 对照组 实验组 空白对照 空白对照： 自身对照： 相互对照： 对照组不施加任何处理因素 对照组与实验组在同一受试对象上进行 几种处理（或水平）互为对照 该实验的对照组和实验组分别是什么？ （2）对照实验： 控制变量和设计对照实验 2、3、4为相互对照。 2号试管放出的气泡多，说明加热能促进过氧化氢的分解速率 FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率 (1)与１号试管相比，２号试管出现什么不同的现象？说明什么？ (3)3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ 小组合作讨论(P77) (2)在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗? 不能 4号试管中的反应速率快； (4)3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？ 探究·实践——比较过氧化氢在不同条件下的分解 说明酶的催化效率比无机催化剂高； 实验结论： 加热、FeCl3溶液中的 Fe3+、过氧化氢酶都能 ,其中与无机催化剂 Fe+相比， 的催化效率要高得多。 促进H2O2的分解 过氧化氢酶 同步P85 常态 活跃态 活化能 终态 1.为什么加热能促进过氧化氢分解？ 2.为什么加入FeCl3和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解？ 3.酶具有什么作用？为什么加入过氧化氢酶催化效率比 加入FeCl3高？ 4.酶的作用对于细胞代谢有什么意义？ 为什么加热能够促进过氧化氢分解？我们首先看这幅图。如果想要把这块大石头从A点移动到B点，哪一段最困难最费劲呢？很显然，是将大石头运向山顶这一段。化学反应也是这样的，反应物先要从常态转变成活跃状态，然后才能够较为容易的完成后续的反应，达到终态获得反应产物。反应物从常态变为活跃状态，就像是把大石头运到山顶的过程，是需要消耗能量的，而这部分能量我们就称为活化能。活化能就是指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。加热能够促进过氧化氢分解，就是因为加热使反应物得到了能量，也就是说提供了反应物活化所需要的活化能。 1.为什么加热能促进过氧化氢分解？ 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。 活化能： 2.为什么加入FeCl3和过氧化氢酶能促进过氧化氢分解？ 3.酶具有什么作用？为什么加入过氧化氢酶催化效率比 加入FeCl3高？ Fe3+降低了过氧化氢分解反应的活化能 加热使过氧化氢得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。 意义：由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的 条件下快速有序地进行。 4.酶的作用对于细胞代谢有什么意义？ 酶具有催化作用。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。 显著降低化学反应的活化能 2.酶的作用机理 1.酶的作用 具有催化作用 为什么加热能够促进过氧化氢分解？我们首先看这幅图。如果想要把这块大石头从A点移动到B点，哪一段最困难最费劲呢？很显然，是将大石头运向山顶这一段。化学反应也是这样的，反应物先要从常态转变成活跃状态，然后才能够较为容易的完成后续的反应，达到终态获得反应产物。反应物从常态变为活跃状态，就像是把大石头运到山顶的过程，是需要消耗能量的，而这部分能量我们就称为活化能。活化能就是指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。加热能够促进过氧化氢分解，就是因为加热使反应物得到了能量，也就是说提供了反应物活化所需要的活化能。 下面，让我们看一个视频来促进我们对酶的作用机理的理解。 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 酶在细胞代谢中的作用 有机催化剂和无机催化剂的异同点： 相同点： 都能降低化学反应活化能 只能改变存在的化学反应速率 反应前后催化剂的种类、数量、性质不变 只能改变达到平衡的时间，不改变方向和平衡点 不同点： 酶在常温常压下（温和条件下）就可以催化化学反应， 且催化效率更高。 酶在细胞代谢中的作用 同步P89 巴斯德之前 萨姆纳 巴斯德 李比希 毕希纳 切赫和奥特曼 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 发酵与活细胞有关，是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用 引起发酵是细胞中的某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用 某些物质能够在酵母细胞破碎后起作用，就像在活酵母细胞中一样 证明脲酶是蛋白质 证明少量RNA也具有催化作用 1、关于酶本质的探索过程 争论 酶的本质 1.连线： 酶是 产生的，具有_______作用的 ， 其中绝大多数是 ，少数是 。 活细胞 催化 有机物 蛋白质 RNA 请给酶下一个完整的定义： 来源 功能 化学本质 2 酶的本质 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等 _________________ 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 ________________________________ 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 C、H、O、N、P 核糖体 催化 显著降低化学反应的活化能 关于酶的相关总结 酶的本质 同步P88 拓展应用 A.酶解法 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的原理。 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 若出现紫色→该酶是蛋白质 若未出现紫色→该酶是RNA 唾液淀粉酶 淀粉 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) $