降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第一課時(shí)課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第一節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

（第一課時(shí)）

第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用1.說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用及酶的本質(zhì)和特性。2.闡明絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的事實(shí),認(rèn)同科學(xué)是在不

斷地探索和爭(zhēng)論中前進(jìn)的。3.學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量,以及嘗試設(shè)置對(duì)照組和

重復(fù)實(shí)驗(yàn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)及難點(diǎn)1.酶的作用、本質(zhì)和特性。2.控制變量的科學(xué)方法。

問(wèn)題探討

1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼（L.Spallanzani，1729—1799）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。思考與討論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？3．怎樣才能證明你的推測(cè)？便于取出肉塊、排除物理性消化干擾是胃內(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了一、酶在細(xì)胞代謝中的作用

細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量。能量的釋放、儲(chǔ)存和利用，都必須通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。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)胞代謝離不開酶。

斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某種物質(zhì)。然而這種物質(zhì)是什么，他始終未能得出結(jié)論。后來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃液中含有大量的鹽酸，于是推測(cè)鹽酸是使食物分解的物質(zhì)。1835年，德國(guó)科學(xué)家施旺通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，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)遠(yuǎn)大于鹽酸的單獨(dú)作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用探究·實(shí)踐比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解

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。

目的要求通過(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。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液

新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液用具：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)一、酶在細(xì)胞代謝中的作用實(shí)驗(yàn)步驟1．取4支潔凈的試管，分別編上序號(hào)1、2、3、4，向各試管內(nèi)分別加入2mL過(guò)氧化氫溶液，按序號(hào)依次放置在試管架上。2．將2號(hào)試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，并與1號(hào)試管作比較。3．向3號(hào)試管內(nèi)滴入2滴FeCl3溶液，向4號(hào)試管內(nèi)滴入2滴肝臟研磨液，仔細(xì)觀察，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4．立即將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入3號(hào)和4號(hào)試管內(nèi)液面的上方，仔細(xì)觀察，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用思考與討論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？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？2．在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？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？4．3號(hào)試管與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？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？一、酶在細(xì)胞代謝中的作用結(jié)論加熱使過(guò)氧化氫分子得到能量活化能加熱能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率

細(xì)胞的化學(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。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用

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。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：

提高分子的能量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)的活化能正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝能在

溫和條件下快速進(jìn)行。與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高酶具有高效性二、控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中變量的控制變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化因素稱為變量。自變量:在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素。如上述實(shí)驗(yàn)中加熱、FeCl3溶液、肝臟研磨液。因變量:隨著自變量的改變而變化的變量。如上述實(shí)驗(yàn)中H2O2分解速率。無(wú)關(guān)變量:除自變量外,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素,叫作無(wú)關(guān)變量。如反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)時(shí)間、試劑的用量、實(shí)驗(yàn)室溫度等。二、控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則：（1）對(duì)照原則（2）單一變量原則三、酶的本質(zhì)探索巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德發(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)起作用李比希引起發(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)揮作用三、酶的本質(zhì)探索酵母細(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)胞中一樣畢希納薩姆納酶是蛋白質(zhì)切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。三、酶的本質(zhì)討論1．巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？

各有什么局限性？2．在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。巴斯

德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？這

一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什

么作用？3．從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？4．薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因

此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他取得成功靠

的是什么樣的精神品質(zhì)？5．請(qǐng)給酶下一個(gè)比較完整的定義。小結(jié)小試牛刀1．下列“關(guān)于比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.加熱能提高過(guò)氧化氫的分解速率,但不能降低活化能B.該實(shí)驗(yàn)中加肝臟研磨液和FeCl3的兩組可構(gòu)成對(duì)比實(shí)驗(yàn)C.若所用肝臟不新鮮,等量過(guò)氧化氫徹底分解所得氧氣將減少D.該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鲞^(guò)氧化氫酶具有催化作用以及高效性的結(jié)論C小試牛刀2下列有關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的敘述中，錯(cuò)誤的是（

）A．空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)可分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組B．自變量要始終保持相同C．無(wú)關(guān)變量要始終相同且適宜D．要遵循單因子變量原則B小試牛刀3.

胃蛋白酶在進(jìn)入小腸后就幾乎沒(méi)有了催化作用，主要原因是()

B.胃中已經(jīng)起了消化作用，不能再起作用了C.被小腸中的物質(zhì)包裹起來(lái)，所以起不到催化作用A小試牛刀4當(dāng)某種RNA存在時(shí)，生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進(jìn)行；當(dāng)這種RNA被有關(guān)的酶水解后，此種化學(xué)反應(yīng)立即減慢。由此可以說(shuō)明

()A．RNA是核酸的一種B．RNA有時(shí)也可稱為遺傳物質(zhì)C．RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中D．RNA也可作為生物催化劑D小試牛刀5

在下圖所示的實(shí)驗(yàn)中,屬于自變量的是(

)A.試管中的過(guò)氧化氫溶液的量B.過(guò)氧化氫分解的速率C.氣泡產(chǎn)生的速率D.催化劑的種類D小試牛刀6下列有關(guān)酶的敘述正確的是()①是有分泌功能的細(xì)胞