5.1 课时1 酶的作用和本质课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

5.1 课时1 酶的作用和本质 1.概述酶的作用机理及本质。 2.学会控制实验的变量和设计对照实验。 学习目标 1773年，意大利科学家斯帕兰札尼（L. Spallanzani，1729—1799）做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。 1．为什么要将肉块放在金属笼内？ 2．是什么物质使肉块消失了？ 3．怎样才能证明你的推测？ 讨论 便于取出实验材料（肉块），排出物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。 是胃内的化学物质将肉块分解了。 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。 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，通常称为细胞代谢。 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。 H2O2 → H2O＋O2 细胞为何选择酶而不是其它方式清除来过氧化氢呢？ 一、酶在细胞代谢中的作用 4 比较H2O2在不同条件下分解快慢，了解过氧化氢酶作用。 2H2O2 2H2O+O2 反应条件 ①加热 ②Fe3+无机催化剂 ③新鲜肝脏中含有过氧化氢酶 不同条件 判断H2O2的分解快慢依据： O2的产生量 ①点燃卫生香复燃情况 ②气泡冒出情况 1.实验目的 2.实验原理 比较H2O2在不同条件下的分解 探究.实验 1.常温 2.加热 3.加FeCl3 4.加过氧化氢酶. 知识讲解 控制变量和设计对照实验 科学方法 自变量 因变量 无关变量 对照试验 在实验中人为改变的量。 因自变量改变而改变的量。 实验中除因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素。 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。 比如：过氧化氢分解的不同条件 比如：过氧化氢的分解速率 比如：反应物的浓度和反应时间等 对照组&实验组 单一变量原则 对照原则 知识讲解 6 试管编号 变量 步骤 1对照组 2实验组 3实验组 4实验组 一 二 三 观察 实验结论 H2O2浓度 H2O2剂量 反应条件 气泡产生 带火星的卫生香 3% 3% 3% 3% 2ml 2ml 2ml 2ml 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 无关变量 自变量 因变量 相同且适宜 3.实验设计 知识讲解 7 知识讲解 试管编号 变量 步骤 1对照组 2实验组 3实验组 4实验组 一 二 三 观察 实验结论 H2O2浓度 H2O2剂量 反应条件 气泡产生 带火星的卫生香 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 3% 3% 3% 3% 2ml 2ml 2ml 2ml 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴 2滴 几乎无 少量 较多 大量 变亮 复燃 无关变量 自变量 因变量 相同且适宜 4.实验现象 知识讲解 9 比较过氧化氢在不同条件下的分解 【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？ 2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率。 【2】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。 【3】3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快,说明什么？ 过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。 【4】2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多？ 一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。 知识讲解 10 比较过氧化氢在不同条件下的分解 生成物的量 时间 0 1 2 3 4 加酶 加无机催化剂 无催 化剂 加热 m 反应物的量 时间 0 1 2 3 4 酶只缩短反应的时间，不改变生成物的量。 知识讲解 11 常态 活跃态 活化能 终态 为什么加热能促进过氧化氢分解？ H2O2（常态） 使过氧化氢分子得到能量 H2O2（活跃状态） 容易分解 讨论 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 知识讲解 12 加热、Fe3+、酶的作用机理 加热 Fe3+ 酶 提高分子的能量 降低化学反应的活化能 更显著地降低化学反应的活化能 知识讲解 13 酶的作用原理 降低活化能，与无机催化剂相比，酶的作用更显著。 酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍！ 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。 酶具有高效性 酶只改变化学反应速率。不同条件下过氧化氢分解速率不同，但反应完毕后释放的氧气的量相等。 知识讲解 14 反应物 终产物 E1：无催化剂 E2：加无机催化剂 E3：加酶 能量 反应历程 E1 E2 E3 H2O2 H2O＋1/2O2 与无催化剂相比： a.加入无机催化剂，降低的活化能表示为： b.加入酶，降低的活化能 表示为： E1-E2 E1-E3 各反应所需活化能： 2.酶的作用机理分析 知识讲解 酶的本质探索（视频） 二、酶的本质 通过以上视频以及阅读课本P79关于酶本质的探索，完成下列填空 1、探索历程 生命活动 活细胞 某些 物质 酵母细胞破碎 蛋白质 某些RNA 知识讲解 酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。 绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 来源 作用 化学本质 思考：1、合成酶的原料和场所分别是什么？ 合成原料： 合成场所： 氨基酸/核糖核苷酸 核糖体/细胞核 2、现有一种酶，如何设计实验探究其成分是不是蛋白质？ 用双缩脲试剂检测，若出现紫色反应，则该酶为蛋白质； 若不出现紫色反应，则该酶为RNA (或用吡罗红鉴定RNA) 活细胞产生，可在在细胞内、外，生物体内、外发挥作用。 2.酶的本质： 知识讲解 化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________ 元素组成 合成原料 合成场所 来源 一般来说，活细胞都能产生 作用场所 作用原理 RNA 蛋白质 核糖核苷酸 氨基酸 核糖体 细胞核（真核生物） 细胞内、外及生物体外均能发挥作用 C、H、O、N、(S) C、H、O、N、P 显著降低化学反应的活化能 知识讲解 课堂小结 1．常温下，在比较过氧化氢（H2O2）在不同条件下的分解实验中，对体积分数为3%的H2O2溶液处理如下表。 试管编号   试剂及用量 处理   H2O2分解速率 ① 2mLH2O2溶液 无 慢 ② 2滴质量分数为3．5%的FeCl3溶液 较快 ③ 2滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液 很快 下列相关叙述正确的是（　　） A．①号试管为实验组 B．2mLH2O2溶液为自变量 C．③号试管为对照组 D．H2O2分解速率为因变量 D C A.分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量 B.无机催化剂可以降低化学反应的活化能 C.化学反应的活化能越高，活化分子就越多 D.在一个化学反应体系中，活化分子越多，反应速率就越快 2.下列关于活化能和活化分子的叙述，不正确的是（　　） 3.下列有关酶的表述，正确的是（ ） A.酶只有在生物体细胞内才能起作用 B.酶能提供化学反应所需的活化能 C.酶与无机催化剂的作用和本质相同 D.酶在细胞代谢过程中只具有催化功能 D Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 Lavf58.48.100 $