降低化學(xué)反應(yīng)的酶第一課時課件 【教材精講精研】 高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

細胞的生命活動除了需要各種物質(zhì)基礎(chǔ)外，還需要能量的驅(qū)動。細胞是如何通過化學(xué)反應(yīng)來獲取和利用能量的呢？第四章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)的酶斯帕蘭札尼實驗視頻1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個巧妙的實驗：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。討論：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？

便于取出實驗材料（肉塊），排出物理性的消化對肉塊的影響，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。3.怎樣才能證明你的推測？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。細胞代謝離不開酶。（1）主要場所：（2）實質(zhì)：（3）意義：細胞質(zhì)基質(zhì)（4）與酶的關(guān)系：細胞中每時每刻發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細胞代謝。細胞代謝是細胞生命活動的基礎(chǔ)。細胞代謝是細胞生命活動的基礎(chǔ)，但代謝也會產(chǎn)生對細胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫，體內(nèi)過氧化氫過多會導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會加速人體衰老。資料2H2O22H2O+O2↑加熱、加催化劑（如Fecl3)細胞中含有過氧化氫酶過氧化氫在體外分解需要什么條件？細胞內(nèi)的過氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？(1)實驗原理

2H2O22H2O+O2↑不同條件(2)實驗?zāi)康耐ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下的分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。1.加熱是化學(xué)反應(yīng)的常見條件2.Fe3+是無機催化劑3.新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產(chǎn)生量①點燃的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況②氣泡冒出情況3、材料用具過氧化氫常溫會分解不新鮮則過氧化氫酶活性低增大反應(yīng)接觸面新鮮的質(zhì)量分數(shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過氧化氫酶）質(zhì)量分數(shù)為3.5%的FeCl3溶液新配制的體積分數(shù)為3%的H2O2溶液試管編號1234實驗處理無90℃水浴加熱2滴FeCl32滴肝勻漿H2O2溶液（3%）2

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mL檢測指標4、實驗設(shè)計1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復(fù)燃情況5、實驗步驟Fe3+做催化劑過氧化氫酶12343490℃水浴加熱FeCl3肝臟研磨液常溫組別對照組實驗組1234過氧化氫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6、實驗現(xiàn)象2號試管放出的氣泡多，說明加熱能提高反應(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3號試管Fe3+數(shù)比4號試管H2O2酶高25萬倍，但4號反應(yīng)速率更快,過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。(1)與１號試管相比，２號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？說明什么？(3)3、4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？(4)3號、4號試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？這說明什么？為什么說酶對于細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進行至關(guān)重要？小組合作討論(P77)(2)在細胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？不能與無機催化劑Fe3+相比，過氧化氫酶的催化效率更高。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。6、實驗結(jié)果（2）滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，可否共用用一個吸管？為什么？不能一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。（1）2號、3號、4號試管相比，哪支試管最終產(chǎn)生的氧氣最多？補充問題SZ-LWH變量：實驗過程中的變化因素自變量：人為控制的對實驗對象進行處理的因素因變量：因自變量改變而變化的變量試管編號1234H2O2溶液（3%）2

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mL實驗條件觀察指標常溫90℃水浴加熱2滴FeCl32滴肝勻漿1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復(fù)燃情況自變量因變量無關(guān)變量：實驗中存在的其他一些會對實驗結(jié)果造成影響的可變因素（一）控制變量對照實驗：除作為自變量的因素外，其余無關(guān)變量都保持一致，并將結(jié)果進行比較的實驗。試管編號1234H2O2溶液（3%）2

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mL實驗條件觀察指標常溫90℃水浴加熱2滴FeCl32滴肝勻漿1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復(fù)燃情況對照組實驗組(空白對照)（二）設(shè)計對照實驗自變量：因變量：無關(guān)變量：對照組：實驗組：變量1、單一變量原則：2、對照原則：人為控制的對實驗對象進行處理的變量因自變量改變而變化的變量（實驗結(jié)果）會影響實驗結(jié)果，但應(yīng)盡量控制，使其不影響實驗的變量對照實驗人為處理過3、平行重復(fù)原則4、科學(xué)性原則（三）實驗設(shè)計原則1、探究甲狀腺激素對動物生長發(fā)育的影響：甲組：飼料中添加甲狀腺激素乙組：飼料中不添加甲狀腺激素實驗組：對照組：乙組甲組2、植物細胞吸水與失水實驗：

對照實驗組：對照組：處理前處理后空白自身

對照

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)所需要的能量稱為活化能（activationenergy）。

酶的作用機理：與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高?；罨芑罨芑罨芗訜酕e3+酶反應(yīng)過程加熱：為反應(yīng)物分子提供能量(活化能），使其達到活躍狀態(tài)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（作用機理）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歸納：各條件使反應(yīng)加快的實質(zhì)未加催化劑無機催化劑酶催化時間酶能增加產(chǎn)物的生成量嗎？產(chǎn)物量

酶和無機催化劑一樣能催化化學(xué)反應(yīng)的進行，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。巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德(微生物學(xué)家）發(fā)酵與活細胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細胞中一樣薩姆納提取脲酶，并證明其是蛋白質(zhì)李比希（化學(xué)家）切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能酶是

產(chǎn)生的具有的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。活細胞催化作用來源化學(xué)本質(zhì)功能降低活化能關(guān)于酶本質(zhì)的探索（P79-P80）請給酶下一個比較完整的定義?；瘜W(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)合成原料合成場所來源生理功能作用部位作用原理少數(shù)是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能主要在細胞核（真核）活細胞一般都能合成細胞內(nèi)、細胞外都可以酶的種類按存在部位分：胞內(nèi)酶：合成后在細胞內(nèi)起作用，如有氧呼吸酶胞