【生物】降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版必修1

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)010203說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用和化學(xué)本質(zhì)。(生命觀念、科學(xué)思維）通過(guò)有關(guān)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步熟悉控制自變量的方法。（科學(xué)思維、科學(xué)探索）通過(guò)閱讀分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，認(rèn)同科學(xué)是在不斷的探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的，體會(huì)科學(xué)家不畏挫折的精神。（社會(huì)責(zé)任）溫和①常溫②常壓③水溶液環(huán)境④pH接近中性劇烈①高溫②高壓③強(qiáng)酸④強(qiáng)堿常見(jiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境在細(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？酶在細(xì)胞代謝中的作用細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。

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(guò)氧化氫，體內(nèi)過(guò)氧化氫過(guò)多會(huì)導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會(huì)加速人體衰老。2H2O22H2O+O2↑1.過(guò)氧化氫在體外分解需要什么條件？2.細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加催化劑（如Fecl3)細(xì)胞中含有過(guò)氧化氫酶過(guò)氧化氫酶與加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加催化劑都能使過(guò)氧化氫分解，他們?cè)硪粯訂?？分解速率一樣嗎？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究酶的作用？酶在細(xì)胞代謝中的作用1.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，了解過(guò)氧化氫酶的作用。2.實(shí)驗(yàn)原理：2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件①加熱②無(wú)機(jī)催化劑：Fe3+③新鮮肝臟：過(guò)氧化氫酶不同條件判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產(chǎn)生量①點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況②氣泡冒出情況比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)3.實(shí)驗(yàn)材料：①新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過(guò)氧化氫酶）②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCI3溶液③新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液量筒、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)4.實(shí)驗(yàn)用具：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)一酶在細(xì)胞代謝中的作用任務(wù)一：觀看實(shí)驗(yàn)視頻，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考討論教材P77頁(yè)的四個(gè)問(wèn)題。時(shí)間6min。組別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5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果：不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)1.與１號(hào)試管相比，２號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？說(shuō)明什么？2號(hào)試管放出的氣泡多，說(shuō)明加熱能提高反應(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4.2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？3.3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明了什么？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號(hào)，過(guò)氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)

細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效地進(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)的化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行是至關(guān)重要的。6.為什么說(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？5.2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？一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)②自變量：③因變量：④無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)中還存在的一些也可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的其它變量隨著自變量的變化而變化的變量人為改變的變量①變

量：實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素單一變量原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)只有一個(gè)自變量，且無(wú)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?？刂谱兞亢驮O(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)自變量因變量無(wú)關(guān)變量(相同且適宜)(控制)(檢測(cè))試管編號(hào)步驟1234一二

三觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴幾乎無(wú)少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣

過(guò)氧化氫在過(guò)氧化氫酶的作用下分解速率最快反應(yīng)條件無(wú)關(guān)變量H2O2濃度H2O2劑量氣泡產(chǎn)生帶火星的衛(wèi)生香自變量因變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)討論：無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響嗎？該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有哪些？變量相同適宜對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組討論：該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組分別是什么？對(duì)照性原則加熱、Fe3+、酶的作用機(jī)理提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能

加熱

Fe3+酶酶作用原理：酶作用意義：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。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。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)理圖中①表示：圖中②表示：圖中④表示：無(wú)催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。無(wú)機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。圖中③表示：圖中⑤表示：無(wú)機(jī)催化劑降低的活化能酶降低的活化能酶是什么物質(zhì)呢？加熱、Fe3+、酶的作用機(jī)理

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。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”。酶的本質(zhì)任務(wù)三：閱讀P80-81關(guān)于酶本質(zhì)的探索內(nèi)容，小組討論整理歷代科學(xué)家在揭示酶的本質(zhì)的過(guò)程中做出的貢獻(xiàn)，完成P80拓展題2。時(shí)間3min。發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納其他科學(xué)家切赫和奧爾特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)切赫奧爾特曼請(qǐng)給酶下一個(gè)比較完整的定義。少數(shù)酶是RNA

酶的本質(zhì)定義絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA酶的化學(xué)本質(zhì)

酶的來(lái)源

酶的功能活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。一類一般說(shuō)來(lái)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用酶只起催化作用，無(wú)調(diào)節(jié)功能本質(zhì)溫馨提示酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是_______少數(shù)是_________元素組成合成原料合成場(chǎng)所來(lái)源一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生作用場(chǎng)所作用原理RNA

蛋白質(zhì)核糖核苷酸氨基酸核糖體細(xì)胞核（真核生物）細(xì)胞內(nèi)、外及生物