高中生物-降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用新葉伸向和煦的陽(yáng)光，蚱蜢覬覦綠葉的芬芳，它們?yōu)樯娑@取能量，能量在細(xì)胞里流轉(zhuǎn)激蕩！學(xué)習(xí)目標(biāo)：說(shuō)出細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶的原因；概述酶在細(xì)胞中的作用及酶的本質(zhì)；通過(guò)有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)分析，學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)變量，得出結(jié)論，切身體會(huì)酶具有很高的催化效率極其生理意義；通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”，認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶問(wèn)題探討（一）酶在細(xì)胞代謝中的作用：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)稱為細(xì)胞代謝。意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。2H2O2

2H2O+O2常溫/高溫/Fe3＋

/過(guò)氧化氫酶實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在常溫或高溫或鐵離子或過(guò)氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解材料用具：

新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液。新配制的體積分?jǐn)?shù)為3％的過(guò)氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％的FeCl3溶液。試管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈、燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)過(guò)氧化氫酶的含量和活性高使肝細(xì)胞破裂，釋放出酶，酶與反應(yīng)物充分接觸時(shí)間長(zhǎng)過(guò)氧化氫會(huì)分解無(wú)機(jī)催化劑方法步驟：過(guò)氧化氫溶液肝臟研磨液

滴入3滴氯化鐵溶液

滴入3滴水浴加熱90℃自然狀態(tài)2ml1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)氣泡衛(wèi)生香試管號(hào)3%的H2O2溶液

反應(yīng)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

12mL自然條件下22mL90℃水浴加熱32mL加3.5%FeCl3溶液42mL加20%肝臟研磨液幾乎沒(méi)有很少較多沒(méi)有復(fù)燃很多燃燒猛烈沒(méi)有復(fù)燃?xì)馀荻嗌傩l(wèi)生香燃燒度比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燃燒較弱或沒(méi)有燃燒1、與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？討論交流答：2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(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？答：不能

3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？答：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)和4號(hào)試管相比，哪支試管的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？答：4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。

說(shuō)明：過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。得出結(jié)論加熱、Fe3+、過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫的分解速率；與Fe3+相比，酶的催化效率更高。由此可知酶有什么作用？催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行試管號(hào)3%的H2O2溶液

反應(yīng)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

12mL自然條件下22mL90℃水浴加熱32mL加3.5%FeCl3溶液42mL加20%肝臟研磨液幾乎沒(méi)有很少燃燒較弱較多燃燒較強(qiáng)很多燃燒猛烈沒(méi)有復(fù)燃?xì)馀荻嗌傩l(wèi)生香燃燒度實(shí)驗(yàn)變量：實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素稱為變量自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果：保持相同且適宜人為改變的變量隨自變量變化而變化的，可被觀察或檢測(cè)的變量除了一個(gè)因素外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照組：

實(shí)驗(yàn)組：1號(hào)試管2、3、4號(hào)試管對(duì)照原則和單一變量原則例1請(qǐng)根據(jù)下列材料設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證淀粉酶是蛋白質(zhì).(1)實(shí)驗(yàn)材料0.1g/mL的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液、雞蛋、淀粉酶溶液、水、相關(guān)實(shí)驗(yàn)用具.(2)實(shí)驗(yàn)步驟①．第一步(制備蛋清液)：取雞蛋一個(gè),打破蛋殼,取少量蛋清(不要蛋黃)注入小燒杯中,加入30mL的清水,用玻璃棒調(diào)勻.②．第二步：________________；③．第三步：________________；④．第四步：________________；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：________________________；取兩支試管編號(hào),分別滴加等量且適量的蛋清液和淀粉酶溶液

向兩支試管中各滴加0.1g/mL的NaOH溶液1ml,振蕩，再各滴加4滴0.01g/mL的CuSO4溶液,振蕩

觀察試管中是否出現(xiàn)紫色兩支試管中都呈現(xiàn)紫色，說(shuō)明淀粉酶是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)“三步走”1分組2處理3觀察“探究”還是“驗(yàn)證”加入催化劑相當(dāng)于給汽車找到了一條穿山隧道加熱加壓相當(dāng)于給汽車加大油門酶的作用機(jī)理酶的作用原理：與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶能顯著降低化學(xué)反應(yīng)活化能，催化效率更高

在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒(méi)有催化劑催化

用Fe3+催化

用過(guò)氧化氫酶催化75

43

29

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?；罨芊治雒傅淖饔脵C(jī)理示意圖：(1)沒(méi)有催化劑時(shí)的活化能是

，有酶催化時(shí)的活化能是

。酶降低的活化能是。(2)酶能不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量？C~A

C~BA~B不能總結(jié)：各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能同無(wú)機(jī)催化相比，酶能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。

例2.圖中是一種酶促反應(yīng)P+QR,曲線E表示在沒(méi)有酶時(shí)此反應(yīng)的過(guò)程。在t1時(shí)，將催化此反應(yīng)的酶加于反應(yīng)混合物中。則表示此反應(yīng)進(jìn)程的曲線是()ABCDC時(shí)間t1E

生成物的量酶能降低活化能，具有催化作用。酶在化學(xué)反應(yīng)前后理化性質(zhì)不變，質(zhì)量和數(shù)量也不變。能縮短到達(dá)平衡的時(shí)間，但不能改變平衡點(diǎn)。一般化學(xué)反應(yīng)的條件

（1）高溫（2）高壓（3）強(qiáng)酸（4）強(qiáng)堿（5）催化劑細(xì)胞代謝為什么離不開(kāi)酶？細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境是很溫和的1.常溫2.常壓3.水溶液環(huán)境4.pH接近中性細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。那么，酶到底是什么呢？閱讀課本P81~82資料分析，完成下列圖解。巴斯德之前巴斯德畢希納薩姆納李比希切赫、奧特曼（二）關(guān)于酶本質(zhì)的探索糖酒精+CO2？（二）關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問(wèn)題的爭(zhēng)論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰(shuí)？巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用糖酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索對(duì)這一問(wèn)題的爭(zhēng)論有哪些觀點(diǎn)？代表人物分別是誰(shuí)？巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？糖酒精+CO2？關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德（微生物學(xué)家）是活酵母細(xì)胞的作用李比希（化學(xué)家）是某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡裂解后的作用他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是什么，出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？是誰(shuí)通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束了這場(chǎng)爭(zhēng)論？得到什么結(jié)論？畢希納（化學(xué)家）酵母細(xì)胞提取液與活酵母細(xì)胞作用相同是誰(shuí)最先鑒定出酶的化學(xué)本質(zhì)？薩姆納脲酶是蛋白質(zhì)切赫奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化作用1857~1980后來(lái)源酶的本質(zhì)：功能活細(xì)胞催化作用

絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA.有機(jī)物本質(zhì)酶是產(chǎn)生的具有的酶的定義：易錯(cuò)警示：1、幾乎所有的活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶。但是，哺乳動(dòng)物和人的成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，也沒(méi)有細(xì)胞器，將不再合成酶。做題時(shí)應(yīng)根據(jù)題目情境靈活判斷。2、酶在細(xì)胞內(nèi)或外、生物體內(nèi)或外均能發(fā)揮作用。例3、下列有關(guān)生物體內(nèi)酶的敘述，正確的是（）是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)凡是活細(xì)胞均能產(chǎn)生酶④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的酶是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只起催化作用A⑤B⑦C④⑧D④⑤⑥C當(dāng)堂達(dá)標(biāo)：1、D2、D3、B4、A5、C6、C7、D課堂小結(jié)酶｛作用：作用機(jī)理：本質(zhì)：催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA對(duì)照實(shí)驗(yàn)中變量的設(shè)置定義：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物

這世上有三樣?xùn)|西是別人搶不走的：一是吃進(jìn)胃里的食物，二是藏在心中的夢(mèng)想，三是讀進(jìn)大腦的書。謝謝大家，敬請(qǐng)指正！2H2O2

2H2O+O21、常溫下反應(yīng)2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過(guò)氧化氫酶肝臟研磨液（過(guò)氧化氫酶）加入試管直接觀察酒精燈水浴加熱滴加FeCl3溶液常溫/高溫/Fe3＋

/過(guò)氧化氫酶實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在常溫或高溫或鐵離子或過(guò)氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同