【生物課件】降低化學(xué)反應(yīng)的酶第1課時(shí)課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

1酶在細(xì)胞代謝中的作用2酶的本質(zhì)5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（一）1、通過對(duì)酶催化作用具體事例的討論，說明酶在細(xì)胞代謝中的作用及酶的本質(zhì)。2、通過閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的，偉大的科學(xué)家也會(huì)有認(rèn)識(shí)上的局限性。3、通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究，嘗試控制自變量、觀察和檢測(cè)因變量，設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)組。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)?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。斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用【資料】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。過一段時(shí)間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了?3.怎樣才能證明你的推測(cè)?【任務(wù)一】閱讀課本76頁第一和第二段，概括酶的發(fā)現(xiàn)過程，總結(jié)細(xì)胞代謝的概念和意義。斯帕蘭札尼食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某種物質(zhì)。后來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃液中含有大量的鹽酸，推測(cè)鹽酸是使食物分解的物質(zhì)。1835年，施旺（德）胃腺分泌物中有一種物質(zhì)，將它與鹽酸混合后，對(duì)肉類的分解能力遠(yuǎn)大于鹽酸的單獨(dú)作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。1.酶的發(fā)現(xiàn)（1）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。（2）意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。

2.細(xì)胞代謝【任務(wù)一】閱讀課本76頁第一和第二段，概括酶的發(fā)現(xiàn)過程，總結(jié)細(xì)胞代謝的概念和意義。

細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫。幸而細(xì)胞中含有過氧化氫酶，能將過氧化氫分解，變成氧和水。（1）目的要求通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。（2）實(shí)驗(yàn)原理2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件加熱是化學(xué)反應(yīng)的常見條件Fe3+是無機(jī)催化劑新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶不同反應(yīng)條件比較過氧化氫在不同條件下的分解通過O2的產(chǎn)生量判斷H2O2的分解情況單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少；帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況。1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)2mLH2O290℃水浴加熱2滴3.5%FeCl32滴20%肝臟研磨液常溫（3）實(shí)驗(yàn)步驟【任務(wù)二】閱讀課本77頁探究實(shí)踐“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，結(jié)合視頻，完成討論題部分，思考本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？觀察產(chǎn)生氣泡的多少觀察衛(wèi)生香的燃燒情況基本無少量較多大量復(fù)燃不明顯復(fù)燃明顯（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fe3+過氧化氫酶123434（1）與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？（2）3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？（3）3號(hào)試管Fe3+數(shù)比4號(hào)試管H2O2酶高25萬倍，但4號(hào)反應(yīng)速率更快，這說明什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率。FeCl3中的Fe3+

和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。過氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。（5）實(shí)驗(yàn)分析（4）2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)試管相比，哪支試管最終產(chǎn)生的氧氣最多？（5）為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？（5）實(shí)驗(yàn)分析一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。

細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫常壓下高效率的進(jìn)行，只有酶能滿足這樣的要求（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論加熱、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鮮肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解。與無機(jī)催化劑Fe3+相比，過氧化氫酶的催化效率更高。

通過剛才的探究實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中特別需要注意的一些因素呢？自變量：實(shí)驗(yàn)中

的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素因變量：因

改變而變化的變量無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一些對(duì)

造

成影響的可變因素人為控制

自變量1.變量:實(shí)驗(yàn)過程中變化的因素控制變量與設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一變量原則：

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)只有一個(gè)自變量，且無關(guān)變量在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中均要保持相同且適宜。Y=3+x自變量因變量無關(guān)變量空白對(duì)照對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組①對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。一般設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。②對(duì)照實(shí)驗(yàn)的類型：空白對(duì)照、自身對(duì)照、相互對(duì)照、條件對(duì)照。2.設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般原則①對(duì)照原則：在實(shí)驗(yàn)中，一般需要設(shè)置對(duì)照組。通過設(shè)置對(duì)照組，既能排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又能增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。②單一變量原則：在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同。（無關(guān)變量始終相同且適宜）③等量性原則：指除單一變量可以變化外，其他的實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)是一樣的，如所用試劑量要相同，放在相同條件下培養(yǎng)，取長(zhǎng)勢(shì)相同的植物培養(yǎng)等。補(bǔ)充1.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。Fe3+和過氧化氫酶促使過氧化氫分解，但它們并未供給過氧化氫能量，而是降低了過氧化氫分解的活化能。穿山隧道加熱加壓相當(dāng)于給汽車加大油門。提供能量【任務(wù)二】1.閱讀課本78頁第1-3段，結(jié)合圖5-1，說出活化能的概念，總結(jié)酶的作用機(jī)理和特點(diǎn)。2.酶的作用機(jī)理活躍狀態(tài)（1）與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。（2）正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。1.酶：更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能（作用機(jī)理）。想一想：如何表示？無催化劑曲線：______酶促反應(yīng)曲線：______無酶促反應(yīng)所需活化能：______酶促反應(yīng)所需活化能：______酶降低的活化能：______曲線B曲線AE2E3—E2E3想一想2.加熱為什么能使H2O2分解？因?yàn)榧訜崾笻2O2分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。3.在常溫常壓下，F(xiàn)e3+和H2O2酶并未供給H2O2能量，為什么H2O2也能分解？它們降低了H2O2分解反應(yīng)的活化能。想一想4.酶能增加產(chǎn)物的生成量嗎？

酶和無機(jī)催化劑一樣能催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，降低反應(yīng)的活化能，但本身并不被消耗，不為化學(xué)反應(yīng)提供物質(zhì)和能量，不改變化學(xué)反應(yīng)的方向和生成物的量?！救蝿?wù)三】閱讀課本79頁和80頁，利用流程圖總結(jié)關(guān)于酶本質(zhì)的探索過程，總結(jié)酶的概念少數(shù)RNA也具有催化功能。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)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德畢希納薩姆納李比希切赫、奧爾特曼發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用。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。酶是蛋白質(zhì)。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。降低活化能少數(shù)是RNA酶的定義酶的來源酶的作用酶的化學(xué)成分1.如圖是“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是（）A.①與④對(duì)比證明酶具有催化作用B.②③④都能降低反應(yīng)所需的活化能C.實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和催化劑的種類D.實(shí)驗(yàn)的因變量可通過單位時(shí)間內(nèi)試管中產(chǎn)生氣泡數(shù)目的多少反映2.