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

该高中生物学课件聚焦“降低化学反应活化能的酶”，涵盖酶的作用、本质及特性。以双氧水消毒产生气泡的生活现象导入，通过实验探究酶的催化作用，追溯酶本质的科学史，结合实验与生活实例解析酶的特性，构建从现象到本质再到应用的知识脉络。 其亮点在于以实验驱动教学，如过氧化氢分解实验、淀粉酶专一性实验等，培养科学思维（控制变量、对照实验设计）和探究实践能力。联系多酶片服用注意事项等生活实例，渗透态度责任中的健康意识，小结清晰提炼酶的特性，助力学生构建生命观念，教师可高效开展教学。

第1节 降低化学反应活化能的酶 第5章 细胞的能量供应和利用 教师：赵凤莲 日期：2023.11.06 本章摘要 能量 有机物分解 光合作用 细胞呼吸 有机物合成 ATP 物质 代谢 酶 酶在代谢中的作用是什么？ 酶是什么物质？ 酶的作用 01. 酶的作用 2H2O2 为什么双氧水给伤口消毒时会产生气泡？ 2H2O + O2 细胞代谢废弃物 对细胞有毒害作用 过氧化氢酶 过氧化氢酶在该分解过程中作用是什么？ 酶的作用 实验目的：比较过氧化氢不同条件下分解快慢，探究酶的作用 如何表征过氧化氢分解快慢 促进H2O2分解不同条件 加热 无机催化剂Fe3+ 过氧化氢酶 氧气产生速率 实验原理： 2H2O2 2H2O + O2 如何设计该实验？ 任务一 观看演示实验，记录实验设计. 酶的作用 演示实验过程 酶的作用 如何以表格的形式记录实验？ 试管编号 1号 2号 3号 4号 3% H2O2 2mL 2mL 2mL 2mL 条件 无处理 90℃水浴加热 2滴3.5%FeCl3溶液 2滴20%肝脏研磨液 气泡产生量 卫生香复燃情况 结论 过氧化氢酶 酶的作用 试管编号 1号 2号 3号 4号 3% H2O2 2mL 2mL 2mL 2mL 条件 无处理 90℃水浴加热 2滴3.5%FeCl3溶液 2滴20%肝脏研磨液 实验结果分析与讨论 讨论1：与1号试管相比，2号试管出现不同的现象？这一现象说明什么？ 加热可促进H2O2分解，提高反应速率 讨论2：在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？ 讨论3：3号试管和4号试管未经加热，有大量气泡产生，这说明什么？ Fe3+和过氧化氢酶也可促进H2O2分解，且相较于加热，这两种条件下反应速率更快 讨论4：3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？ 4号试管反应速率比3号试管快得多，说明过氧化氢酶催化效率高得多。 酶的作用 实验结果分析与讨论 2H2O2 2H2O + O2 Fe3+ 实验结论： 过氧化氢酶在该过程起催化作用； 催化效率高于无机催化剂Fe3+ 为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 常温 常压 高效 成千上万种化学反应 酶的作用 实质：降低反应活化能 常态 活跃态 活化能 ①表示： 没有催化剂时，化学反应所需的活化能。 无机催化剂催化 ②表示： 无机催化剂催化时，化学反应所需的活化能。 酶催化 ④表示： 酶催化时，化学反应所需的活化能。 科学方法 控制变量和设计对照实验 试管编号 1号 2号 3号 4号 3% H2O2 2mL 2mL 2mL 2mL 条件 无处理 90℃水浴加热 2滴3.5%FeCl3溶液 2滴20%肝脏研磨液 气泡产生量 卫生香复燃情况 自变量：人为控制变化因素 因变量 无关变量：除自变量外，会影响实验结果的因素 控制变量：每次实验只能探究一个变量对实验的影响 对照组 实验组 提问：你认为该实验设计是否有需要改进之处？若有，说出设计思路。 酶的本质 02. 酶的本质 胃液对食物的消化作用 意大利科学家斯帕兰扎尼研究发现，鹰胃中有一种能消化肉的物质。 1773年 使肉块消失的物质是什么呢？ 酶的本质 对酵母菌发酵的探索 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某种物质其作用 引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质，能够在酵母细胞破碎后继续起到催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 巴斯德 （微生物学家） 李比希（化学家） 毕希纳 酿酶 酶的本质 对酶本质的探索 萨姆纳：从刀豆中提纯脲酶，并证明其化学本质是蛋白质 发现少数RNA具有催化功能，称为核酶。 萨姆纳之后 科学家们获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质。 切赫、奥尔特曼 发现了绝大多数酶是蛋白质，少数RNA。 小结 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。 1.来源： 活细胞 3.作用： 催化，反应前后其本身的含量和化学性质不变 4.化学本质： 蛋白质/RNA 核糖体（氨基酸为原料） 主要在细胞核（核糖核苷酸为原料） 2.发挥作用的场所： 细胞内、外和生物体内、外 酶的特性 03. 酶的特性 少量的酶为什么能有效帮助食物消化呢？ 酶具有高效性 酶的催化效率是无机催化剂的107-1013倍 酶的作用 实验结果分析与讨论 2H2O2 2H2O + O2 Fe3+ 酶的特性 0.3g胰酶 0.013g胃蛋白酶 为什么需要添加多种酶呢？ 做出假设： 每种酶只能催化一种或一类化学反应 实验设计： 以淀粉酶为例，探究淀粉酶是否只能催化淀粉水解 任务一 酶的特性 实验目的：探究淀粉酶是否只催化淀粉水解 实验原理： 淀粉 蔗糖 水解 葡萄糖 葡萄糖 果糖 还原糖 非还原糖 +斐林试剂 砖红色沉淀 水浴加热 实验设计（表格形式展示）： 编号 1号 2号 加底物 2mL 3%淀粉溶液 *酶液：1片多酶片破碎，溶解于50mlL蒸馏水，取上清 实验结论：淀粉酶只能催化淀粉水解 酶具有专一性 *实际上淀粉在胰淀粉酶作用下分解为葡萄糖，麦芽糖和糊精等。 2mL 3%蔗糖溶液 2mL 淀粉酶溶液 加酶 2mL 淀粉酶溶液 反应 37℃ 水浴10min 检测 2mL 斐林试剂，沸水浴1min 观察实验现象 酶的特性 酶具有专一性 酶专一性的分子基础 每一种酶只能催化一种或一类化学反应 酶的特性 温度影响 酶活性 如何探究温度对酶活性的影响？以淀粉酶为例，写出实验思路。 任务二 设置一系列温度梯度，检测每个设置温度下的酶活性。 影响酶催化作用的条件 思考：如何保证酶和底物开始反应时就是设定温度？ 酶的特性 温度对酶活性的影响 实验目的：探究温度对淀粉酶活性的影响 实验设计 如何检测？ 实验结果 如何确定淀粉酶的最适催化温度呢？ 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 温度偏高，偏低时，酶活均会降低 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 酶的特性 凝乳酶酶活 凝乳酶稳定性 最适反应温度 最适反应温度 将酶至于不同温度处理30min后，置于45℃检测剩余酶活。 低温酶的结构稳定，适宜温度酶活升高。 高温破坏酶的空间结构，使酶失活。 你认为多酶片的储存应该满足什么条件？ 温度对酶活性的影响 胰淀粉酶 酶的特性 pH影响酶活性 pH对酶活性的影响 最适pH 最适pH 过酸，过碱也会破坏酶的空间结构，使酶失活。 温度和pH偏高或偏低，酶活性均明显降低 酶作用条件温和 联系生活 胃液pH：0.9-1.5 小肠内pH:5-7 利用酶的特性解释生活现象 联系生活 胃液pH：0.9-1.5 小肠内pH:5-7 利用酶的特性解释生活现象 小结 酶的特性 专一性 高效性 酶的作用条件温和 生命活动可以在温和条件下，快速且有条不紊的进行。 酶在生产、生活中的应用 Lavf58.76.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 $