【課件】降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第一課時(shí)+酶的作用和本質(zhì)）課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

第一課時(shí)

酶的作用和本質(zhì)第五章我們學(xué)什么？光合作用細(xì)胞呼吸能量ATP酶物質(zhì)代謝有機(jī)物分解有機(jī)物合成問(wèn)題探討1773年意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過(guò)一段時(shí)間后，他把小籠子取出來(lái)，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)肉塊消失了。斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用3.怎樣才能證明你的推測(cè)？1.為什么要將肉塊兒放在金屬籠內(nèi)？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？便于取出實(shí)驗(yàn)材料（肉塊），排除物理性消化對(duì)肉塊

的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)性消化。是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也

能將肉塊分解。4.鷹胃里的化學(xué)物質(zhì)是什么呢？后來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃液中含有大量鹽酸，于是推測(cè)鹽酸是使食物分解的物質(zhì)。1835年，德國(guó)科學(xué)家施旺，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，胃腺分泌物中有一種物質(zhì)，將它與鹽酸混合后，對(duì)肉類(lèi)的分解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鹽酸的單獨(dú)作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。酶有什么作用呢？它是什么物質(zhì)呢？CO2+H2O（CH2O)+O2光能酶葉綠體C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量線粒體酶氧氣氨基酸多肽酶脫水縮合核糖體細(xì)胞代謝細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝。反應(yīng)緩慢反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜對(duì)反應(yīng)條件要求高常態(tài)終態(tài)活躍狀態(tài)活化能活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍態(tài)所需要的能量。常見(jiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件高溫高壓強(qiáng)酸強(qiáng)堿劇烈條件細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境溫和常溫常壓水溶液環(huán)境pH接近中性思考：在細(xì)胞較為溫和的環(huán)境中，各種生化反應(yīng)如何高效有序的進(jìn)行呢？酶酶的作用細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但細(xì)胞代謝中也會(huì)產(chǎn)生代謝廢物，甚至?xí)a(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過(guò)氧化氫，細(xì)胞中有過(guò)氧化氫酶，能將過(guò)氧化氫及時(shí)分解為氧氣和水。新鮮肝臟中有較多的過(guò)氧化氫酶。探究酶的作用酶的作用探究·實(shí)踐：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解①實(shí)驗(yàn)原理新鮮肝臟中有較多的過(guò)氧化氫酶。2H2O22H2O+O2

↑反應(yīng)條件②實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解的快慢，了解過(guò)氧化氫酶的作用。1.常溫2.加熱3.加FeCl34.加過(guò)氧化氫酶.通過(guò)O2的產(chǎn)生量判斷H2O2的分解情況酶的作用③材料用具新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟(如豬肝、雞肝)研磨液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的FeCl3溶液新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液a.材料：b.用具：量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)酶的作用1.本實(shí)驗(yàn)為什么要用新鮮的肝臟？新鮮的肝臟中的過(guò)氧化氫酶的數(shù)量多。有利于過(guò)氧化氫酶的釋放，研磨液會(huì)增大酶與過(guò)氧化氫的接觸面積，加快分解速率。2.為什么把肝臟制備成研磨液？試管編號(hào)1234實(shí)驗(yàn)處理無(wú)90℃水浴加熱2滴FeCl32滴肝勻漿H2O2溶液（3%）2

mL2

mL2

mL2

mL檢測(cè)指標(biāo)1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復(fù)燃情況④實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1234過(guò)氧化氫H2O2濃度3%3%3%3%H2O2劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡衛(wèi)生香燃燒情況不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃④實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果酶的作用1.與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)了什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？討論2號(hào)試管放出的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。2.在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？不能。酶的作用3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱也有大量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明了什么？說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。4、3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，4試管中反應(yīng)速率更快，這說(shuō)明什么？為什么說(shuō)酶對(duì)細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。酶能夠使細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)在常溫、常壓下高效地進(jìn)行?？刂谱兞亢驮O(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化因素自變量：人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素因變量：因自變量改變而變化的變量無(wú)關(guān)變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的其他一些會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素單一變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除自變量的因素外，其余因素(無(wú)關(guān)變量)都保持一致。過(guò)氧化氫濃度、反應(yīng)時(shí)間......控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，其余無(wú)關(guān)變量都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。

對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組空白對(duì)照控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理or結(jié)果未知的未經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理or結(jié)果已知的1與2對(duì)照：________________________________________________加熱能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率。(為反應(yīng)提供能量)1與3對(duì)照：________________________________________________FeCl3在常溫下能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)1與4對(duì)照：______________________________________________

____________過(guò)氧化氫酶在常溫下能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)⑤實(shí)驗(yàn)分析3與4對(duì)照：____________________________⑤實(shí)驗(yàn)分析過(guò)氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。⑥實(shí)驗(yàn)結(jié)論酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化的催化效率。酶促反應(yīng):

由酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為酶促反應(yīng)底物:

受酶催化而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子叫底物（反應(yīng)物）概念酶的作用三者作用原理一樣嗎？

加熱提高分子的能量

Fe3+降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。酶作用原理（實(shí)質(zhì)）：降低反應(yīng)所需的活化能。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。酶作用意義：使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。加熱、Fe3+、酶的作用機(jī)理加熱、Fe3+、酶的作用機(jī)理(視頻)酶的本質(zhì)酶到底是什么物質(zhì)呢？19世紀(jì)以前，人們還不知道酶為何物。19世紀(jì)以后，隨著釀酒中發(fā)酵過(guò)程的深入研究，科學(xué)家才揭開(kāi)酶的“面紗”追溯科學(xué)史西漢末年劉向編纂的《戰(zhàn)國(guó)策》中記載了帝女令儀狄作酒而美。這說(shuō)明我國(guó)早在4000多年前的夏禹時(shí)代，就掌握了釀酒技術(shù)。1716年《康熙字典》收錄了酶字，并將“酶”解釋為“酒母也”?！熬颇浮本褪乾F(xiàn)在所說(shuō)的酵母。酶的本質(zhì)葡萄酒變酸？？巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。酶的本質(zhì)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，沒(méi)有活細(xì)胞的參與，糖類(lèi)是不可能變成酒精的。引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。巴斯德和李比希的觀點(diǎn)分別是什么？有什么局限性？酶的本質(zhì)畢希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起到催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。他將酵母菌細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱(chēng)為釀酶。畢希納是如何終結(jié)上述爭(zhēng)論的？他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？酶的本質(zhì)薩姆納：從刀豆中提純脲酶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)薩姆納成功揭示脲酶的化學(xué)本質(zhì)靠的是什么樣的精神？酶的本質(zhì)切赫、奧爾特曼：發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA具有催化功能，稱(chēng)為核酶。在科學(xué)上沒(méi)有平坦大道，只有不畏勞苦沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)。—