5.1 降低化学反应活化能的酶（第1课时）课件 2025-2026学年高一上学期生物人教版必修一

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 载体蛋白 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 需要消耗 CO2、O2、甘油、乙醇、苯等 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜等 葡萄糖进入红细胞（载体蛋白）；水分子进出细胞（通道蛋白） 知识回顾 不需要 需要 不需要 需要 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 细胞外到细胞内 细胞内到细胞外 1 第五章 细胞的能量供应和利用 5.1 降低化学反应活化能的酶 第1课时 酶的作用和本质 学习目标： 一、酶在细胞代谢中的作用 二、酶的作用机理 三、酶的本质 “某地发生离奇案件——受害者口腔黏膜溃烂，法医在伤口发现菠萝残留物。请生物侦探组协助破案！” 吃人的菠萝 生物探案记 在这里教师介绍伞藻的基本结构，让学生写在课本上，方便后面学习 思考： 菠萝靠什么“攻击”人体？为什么能破坏黏膜蛋白质？是物理伤害还是化学攻击？ 证据1：草酸钙针晶（物理攻击）→ 刺伤口腔黏膜 证据2：菠萝蛋白酶能催化蛋白质水解，这和新闻中 ‘黏膜蛋白质受损’的症状完全吻合。（化学攻击） 菠萝进行的是‘双重攻击’模式。但哪个是主犯？ 猜想是菠萝蛋白酶（化学攻击）， 通过本节课来学习进一步验证猜想 在这里教师介绍伞藻的基本结构，让学生写在课本上，方便后面学习 一 、酶在细胞代谢中的作用 1、细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 一、酶的作用和本质 （一）酶在细胞代谢中的作用 ①细胞代谢中心（场所）：细胞质基质 ②细胞代谢控制中心：细胞核 ③意义：细胞生命活动的基础 课本P76 2H2O2→2H2O＋O2 细胞代谢是细胞生命活动的基础，细胞代谢会产生对细胞有害的物质，如H2O2等，细胞依靠过氧化氢酶能快速将过氧化氢分解。 酶的作用：催化作用，能提高反应速率 合作探究1：思考讨论如下问题，限时3分钟，小组代表做好发言准备，其他组员做好补充准备。 1、为什么要选用新鲜的肝脏？ 2、为什么要将肝脏制成研磨液？ 3、氧气的多少可以通过哪些途径观察？ 新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶 使肝细胞破裂释放出过氧化氢酶并增大过氧化氢酶与H2O2的接触面积。 ①气泡的数量 ②带火星的卫生香复燃情况 4、比较H2O2在不同条件下的分解，你认为至少要做几组实验？ 4组 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 10 探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1、实验原理 2H2O2 2H2O + O2 ↑ 不同条件 2、实验目的 通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢， 了解过氧化氢酶的作用。 1. 常温 2. 加热 3. 加FeCl3 4. 加过氧化氢酶. 类比草酸钙针晶 类比菠萝蛋白酶 哪个作用效果 更明显 新鲜的质量分数为 20% 的肝脏研磨液 质量分数为 3.5% 的FeCl3溶液 新配制的体积分数为 3 % 的H2O2溶液 量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、 三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴 3、材料用具 4.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 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生         卫生香复燃情况         不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃 1号 2号 3号 4号 思考与讨论 2） 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 1 2 3 4 3 4 1）与1号试管相比，2号试管产生什么现象？这一现象说明了什么？ 2号试管产生的气泡多。加热能促进H2O2的分解,提高反应速率。 不能 课本P77 思考与讨论 3）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ 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。 4）3、4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对细胞 内的化学反应的顺利进行至关重要？ 4号试管。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。 细胞内每时每刻都进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在 常温、常压下高效的进行，只有酶能够满足这样的要求。 课本P77 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样， 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快。 5.实验结论 —— 人为控制的对实验对象进行处理的因素（不同的处理）（单一变量） 自变量 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；对照实验一般要设置对照组和实验组 对照实验 除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素（要保持“相同且适宜”） 无关变量 —— 因自变量改变而变化的变量（结果） 因变量 控制变量和 设计对照实验 科学方法 P78 步骤 1 2 3 4 一 二 三 观察 实验结论 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 几乎无 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 复燃 迅速复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快 反应条件 无关变量 H2O2浓度 H2O2剂量 气泡产生 带火星的卫生香 无关变量 因变量 对照组 变量 相同 适宜 控制变量和设计对照实验 实验组 常温 2滴 清水 2滴 清水 自变量 科学方法 P78 对照实验——实验设计三大原则 ①单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持相同且适宜，以排除其他因素的干扰从而验证唯一变量的作用 ②等量原则：除单一变量可以变化外，其他的实验条件必须保持一致,如试剂要等量。 ③对照原则：对照实验一般要有对照组和实验组。 对照组 未施加实验处理 实验组 施加了实验处理 思考：区分对照组、实验组？ 1 2 3 4 3 4 实验结果 方法步骤及结果 二 、酶的作用机理 1.什么是活化能？ （二）酶的作用原理：降低化学反应活化能 结合课本P78页，思考讨论以下问题： 2.加热为什么能加快过氧化氢分解？ 3. Fe3+和过氧化氢酶都有催化作用，你认为催化的机理是什么？ 1.什么是活化能？ （二）酶的作用原理：降低化学反应活化能 2.加热为什么能加快过氧化氢分解？ 3. Fe3+和过氧化氢酶都有催化作用，你认为催化的机理是什么？ 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称为活化能。 2.加热为什么能加快化学反应？ 常态 活跃态 活化能 终态 5.1.1 活化能 课本P78 H2O2 (常态) H2O2(活跃状态) 能量 加热 提供 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。 （酶是一种生物催化剂，能显著降低化学反应活化能） 4.意义：酶的催化作用，使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。 3.作用机理： 5.1.2 酶的作用机理 课本P78 各条件使反应加快的本质 ①加热： 为反应物分子提供能量(活化能），使其达到活跃状态 ②Fe3+： 降低化学反应的活化能 ③酶： 更显著地降低化学反应的活化能（作用机理） 无催化剂曲线：______ 酶促反应曲线：______ 无酶促反应所需活化能：______ 酶促反应所需活化能： ______ 酶降低的活化能： ______ 曲线A 曲线C E3 E2—E3 E2 A B C 练一练 思考 酶能增加产物的生成量吗？ 酶只是加快反应速率(有酶的存在，催化所需时间更短），并不能增加产物的生成量。 未加催化剂 无机催化剂 酶催化 时间 产物量 三 、酶的本质 巴斯德之前 发酵是纯化学反应，与生命活动无关 巴斯德 发酵与活细胞有关 发酵与死细胞中的物质有关 毕希纳 死细胞中的物质和活细胞一样，都能引起发酵。 萨姆纳 脲酶是蛋白质 李比希 切赫、奥尔特曼 少数RNA也具有生物催化功能 结论：酶绝大多数是蛋白质，只有少部分是RNA 阅读P79，完成P80第二题 争论 酶是 产生的具有 来源 酶的本质 功能 活细胞 催化作用 ※ 绝大多数是蛋白质，少 数 是RNA 的有机物。 酶是一类生物催化剂 P81 酶的定义： 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 _________________ 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 _________________________ 酶的底物 酶促反应的反应物 蛋白质 RNA 氨基酸 核糖核苷酸 C、H、O、N、P 核糖体 催化 降低化学反应的活化能 任务 关于酶的相关总结 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 $