降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用一、酶在細(xì)胞代謝中的作用①細(xì)胞代謝②實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解③科學(xué)方法二、酶的作用機(jī)理①活化能②酶催化的機(jī)理三、酶的本質(zhì)①酶的本質(zhì)的探究歷程②驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

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)的肉塊消失了。1.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)?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)?排除胃對(duì)肉塊的物理性消化作用。是胃液里的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。提示：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。問(wèn)題探討：1、酶的發(fā)現(xiàn)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(lái)，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。一、酶的作用和本質(zhì)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。細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶。為什么？舉例說(shuō)明葉綠體：進(jìn)行光合作用線粒體：進(jìn)行呼吸作用核糖體：進(jìn)行脫水縮合細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)細(xì)胞代謝中產(chǎn)生代謝廢物，甚至對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，比如過(guò)氧化氫，幸虧存在過(guò)氧化氫酶將過(guò)氧化氫分解為氧氣和水。2、細(xì)胞代謝酶在細(xì)胞代謝中是如何發(fā)揮作用的呢？2H2O22H2O+O2↑2H2O22H2O+O2↑2H2O22H2O+O2↑Fe3+過(guò)氧化氫酶2H2O22H2O+O2↑1、探究·實(shí)踐比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解2.實(shí)驗(yàn)原理1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

新鮮肝臟中有較多的過(guò)氧化氫酶。經(jīng)計(jì)算，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴研磨液中過(guò)氧化氫酶分子數(shù)的25萬(wàn)倍。通過(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。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的H2O2酶）3.材料用具如何判斷過(guò)氧化氫被分解的快慢？觀察單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少觀察帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況二、探究·實(shí)踐比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)步驟比較H2O2在不同條件下的分解試管編號(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H2O2濃度H2O2劑量氣泡產(chǎn)生帶火星的衛(wèi)生香對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組對(duì)照實(shí)驗(yàn)討論：該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組分別是什么？1與2對(duì)照：________________________________________________加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，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)過(guò)氧化氫的分解，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)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(催化作用)3與4對(duì)照：______________________________________________FeCl3中的Fe3+和肝臟研磨液中的過(guò)氧化氫酶都能催化H2O2的分解，且過(guò)氧化氫酶的催化效率高于Fe3+。實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遵循的原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t、對(duì)照原則1.單一變量原則①變量:②自變量:③因變量:④無(wú)關(guān)變量:

⑤單一變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化因素人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素因自變量改變而變化的變量實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除作為自變量的因素外，其余因素(無(wú)關(guān)變量)都保持一致?？刂谱兞亢驮O(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)2.對(duì)照原則①空白對(duì)照:不給對(duì)照組以任何處理因素②自身對(duì)照:對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行③相互對(duì)照：不單獨(dú)設(shè)置對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照1）在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？不能,溫度過(guò)高會(huì)造成生物的細(xì)胞死亡。思考與討論2）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。

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。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？加熱、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快的原因是?加熱：

；

Fe3+：

；H2O2酶：

；使過(guò)氧化氫分子得到能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能活躍狀態(tài)常態(tài)活化能分子活化能：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。思考、在常溫常壓下，H2O2酶并未供給H2O2能量，為什么H2O2也能分解？H2O2酶降低了H2O2分解反應(yīng)的活化能。酶和無(wú)機(jī)催化劑并沒(méi)有給反應(yīng)物提供活化能，而是降低了化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能。酶的作用機(jī)理E1，E2，E3表示

，E1-E2表示

，E1-E3表示

。反應(yīng)過(guò)程能量底物產(chǎn)物E3E1E2不使用催化劑使用無(wú)機(jī)催化劑使用酶作催化劑活化能無(wú)機(jī)催化劑降低的活化能酶降低的活化能與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。酶的作用機(jī)理：酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能?；罨苷且?yàn)槊傅拇呋饔茫?xì)胞代謝才能在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。酶能增加產(chǎn)物的生成量嗎？未加催化劑無(wú)機(jī)催化劑酶催化時(shí)間產(chǎn)物量

酶和無(wú)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。酶是什么物質(zhì)？酶有什么作用？酶在哪里產(chǎn)生？酶的本質(zhì)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VS其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(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)少數(shù)酶是RNA巴斯德之前關(guān)于酶本質(zhì)的探索閱讀P79頁(yè)，在書(shū)上劃出各個(gè)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)？你能給酶下一個(gè)完整的定義嗎？①產(chǎn)生場(chǎng)所：②作用：⑤化學(xué)本質(zhì)：定義：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)?；罴?xì)胞只有催化作用大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA⑦

鑒定③作用機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能④作用場(chǎng)所：細(xì)胞內(nèi)、外或體外⑥單體氨基酸C、H、O、N核糖核苷酸C、H、O、N、P雙縮脲試劑思考：（1）甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？請(qǐng)說(shuō)明原因（2）乙酶活性改變的機(jī)制是什么？（2）若讓甲、乙兩種酶變化趨勢(shì)換位，則應(yīng)用什么酶處理？⑤化學(xué)本質(zhì)：大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA⑦

合成場(chǎng)所⑥合成原料氨基酸C、H、O、N核糖核苷酸C、H、O、N、P給你一種酶液，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)它的化學(xué)本質(zhì)。核糖體細(xì)胞核等能否重復(fù)利用？酶作為催化劑，反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變，可以重復(fù)利用有關(guān)酶的易錯(cuò)點(diǎn)（1）不要認(rèn)為只有具有分泌功能的細(xì)胞才產(chǎn)生酶。一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶。（2）不要認(rèn)為酶只在細(xì)胞內(nèi)起作用，只要條件適宜，酶在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外和體外都能發(fā)揮作用。1.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是(

)①酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)③酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的④絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦酶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⑨酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用A.①②⑤

B.③⑦⑨

C.③④⑧

D.④⑤⑥C如圖表示“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)分析合理的是()A．本實(shí)驗(yàn)的自變量只是催化劑的不同B．本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有溫度和酶的用量等C．1號(hào)與2號(hào)、1號(hào)與4號(hào)可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)D．分析1號(hào)、2號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能C自變量是溫度和催化劑的種類，×；溫度是自變量之一，×；加熱能使過(guò)氧化氫分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變成容易反應(yīng)的活躍狀態(tài)，不是降低反應(yīng)的活化能，×；C如圖所示，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒(méi)有酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能，正確的圖解是()C判斷下列有關(guān)酶的敘述正誤（）①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的（）②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)（）③凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶（）④酶只能在核糖體上合成（）⑤酶