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

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能——第一課時(shí)第五章第一節(jié)酶的作用和本質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)123探究酶的作用學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探索酶的本質(zhì)一酶的本質(zhì)疑問(wèn)：酶到底是什么物質(zhì)？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。活動(dòng)一：閱讀P79的資料，請(qǐng)找到以下學(xué)者關(guān)于酶發(fā)現(xiàn)的核心內(nèi)容（主要觀點(diǎn)）一酶的本質(zhì)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？畢希納是如何終結(jié)上述爭(zhēng)論的？他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？酶的化學(xué)本質(zhì)只為蛋白質(zhì)嗎？薩姆納成功揭示脲酶的化學(xué)本質(zhì)靠的是什么樣的精神？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？畢希納是如何終結(jié)上述爭(zhēng)論的？他的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？酶的化學(xué)本質(zhì)只為蛋白質(zhì)嗎？薩姆納成功揭示脲酶的化學(xué)本質(zhì)靠的是什么樣的精神？一酶的本質(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)少數(shù)酶是RNA切赫奧特曼巴斯德：發(fā)酵的過(guò)程并非與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)，需要酵母活細(xì)胞的參與才能進(jìn)行。李比希：引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些化學(xué)物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞裂解死亡后才能發(fā)揮作用1907年他為此獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1946年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)一酶的本質(zhì)

1.巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極的意義？各有什么局限性？1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，是合理的；認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用，是不正確的。畢希納認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，是合理的；認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解才能發(fā)揮作用，是不正確的。思考?討論：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.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)？2.巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問(wèn)題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。3.薩姆納歷時(shí)9年，用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不饒的科學(xué)精神，將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱苦的人。二酶在細(xì)胞代謝中的作用123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)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)。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)，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶意義：細(xì)胞

的基礎(chǔ)概念：細(xì)胞內(nèi)各種

的總稱場(chǎng)所：

內(nèi)細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)生命活動(dòng)細(xì)胞代謝條件：需要酶的催化細(xì)胞代謝中心（場(chǎng)所）：細(xì)胞核細(xì)胞代謝控制中心：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞中每時(shí)每刻都在進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。常見(jiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件高溫高壓強(qiáng)酸強(qiáng)堿劇烈細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境常溫常壓水溶液環(huán)境pH接近中性溫和思考.在細(xì)胞較為溫和的環(huán)境中，各種細(xì)胞代謝如何高效有序的進(jìn)行呢？酶思考.那么細(xì)胞代謝與我們常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)需要的條件一樣嗎？生物催化劑工業(yè)上利用過(guò)氧化氫制氧氣：Fecl3

雙氧水消毒傷口傷口處有H2O2酶與H2O2接觸，快速產(chǎn)生氧氣。H2O2過(guò)氧化氫酶H2O2H2O+O2H2O+O2無(wú)機(jī)催化劑？過(guò)氧化氫在不同條件下分解速度相同嗎？加熱設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)氧化氫在不同條件下的分解情況。

活動(dòng)二：比較H2O2在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)H2O2溶液、過(guò)氧化氫酶、Fecl3溶液、燒杯、酒精燈、試管，衛(wèi)生香等。3.除了反應(yīng)條件外，其他因素（如H2O2的量）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？1.該實(shí)驗(yàn)的自變量是？2.該實(shí)驗(yàn)的因變量是？分解情況的檢測(cè)指標(biāo)是？4.該實(shí)驗(yàn)分幾組？√√√實(shí)驗(yàn)中人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素（是實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯康哪莻€(gè)變量）因自變量改變化而變化的量除自變量之外的其他一切對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模禾貏e注意：“新鮮的肝臟”“研磨液”——H2O2酶數(shù)量多、活性強(qiáng)——增加H2O2酶與反應(yīng)物的接觸面①取材、分組編號(hào)②控制自變量，形成對(duì)照③檢測(cè)因變量觀察分析現(xiàn)象試管編號(hào)12342

mL2

mL2

mL2

mL1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復(fù)燃情況無(wú)90℃水浴加熱2滴3.5%FeCl32滴20%肝臟研磨液3%的H2O2溶液實(shí)驗(yàn)處理（不同反應(yīng)條件）檢測(cè)指標(biāo)活動(dòng)二：比較H2O2在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)6.該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組是？實(shí)驗(yàn)步驟：對(duì)照實(shí)驗(yàn)：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，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)叫對(duì)照實(shí)驗(yàn)，可分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理的人為改變條件的組。實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：未經(jīng)實(shí)驗(yàn)因素處理的組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果已知科學(xué)方法控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組試管編號(hào)12343%的H2O2溶液實(shí)驗(yàn)處理（不同反應(yīng)條件）檢測(cè)指標(biāo)2

mL2

mL2

mL2

mL1.氣泡冒出情況2.衛(wèi)生香復(fù)燃情況無(wú)90℃水浴加熱2滴3.5%FeCl32滴20%肝臟研磨液給對(duì)照組施以某種實(shí)驗(yàn)因素處理，但不是所要研究的實(shí)驗(yàn)因素。設(shè)計(jì)原則1）對(duì)照性原則：通過(guò)設(shè)置對(duì)照，排除無(wú)關(guān)變量的影響，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。條件對(duì)照空白對(duì)照空白對(duì)照指不做任何實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組或不給對(duì)照組以任何處理因素。1.有人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究有機(jī)肥是否能提高土壤肥力并優(yōu)于化肥。實(shí)驗(yàn)分為兩組，一組農(nóng)田施有機(jī)肥，一組農(nóng)田施化肥。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺__________________________________________。既不施用有機(jī)肥也不施用化肥的對(duì)照田科學(xué)方法控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比，其中每一組既是實(shí)驗(yàn)組也是其他角度的對(duì)照組。如，“驗(yàn)證植物根對(duì)礦質(zhì)離子有選擇性吸收的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)結(jié)果：番茄吸收鈣多，吸收硅少，而水稻與之相反。初始濃度

0Mg2＋

Ca2+Si4+

離子培養(yǎng)液中的離子濃度水稻番茄自身對(duì)照

實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。自身對(duì)照指對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照。自身對(duì)照方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是看清實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異。第一次對(duì)照：質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對(duì)照；第二次對(duì)照：復(fù)原后狀態(tài)與質(zhì)壁分離狀態(tài)形成對(duì)照1號(hào)2號(hào)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（現(xiàn)象）結(jié)果：思考?討論⑴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？單位時(shí)間內(nèi)，2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率⑵在細(xì)胞內(nèi)，能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎？不能⑶3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？這說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率探究.實(shí)踐比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解342滴FeCl3無(wú)機(jī)催化劑2滴豬肝研磨液過(guò)氧化氫酶12不處理（常態(tài)）水浴加熱90℃⑷3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪支試管中反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？4號(hào)試管的反應(yīng)速率快；說(shuō)明過(guò)氧化氫比Fe3+的催化效率高得多。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶同無(wú)機(jī)催化劑一樣，具有加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用，因此酶具有催化作用探究.實(shí)踐比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解細(xì)胞內(nèi)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)重要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮肝臟研磨液1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的氯化鐵溶液1滴過(guò)氧化氫酶相對(duì)數(shù)量1Fe3+相對(duì)數(shù)量25萬(wàn)342滴FeCl3無(wú)機(jī)催化劑2滴豬肝研磨液過(guò)氧化氫酶（5）為什么說(shuō)酶對(duì)細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？二酶在細(xì)胞代謝中的作用

活化能活躍狀態(tài)分子的平均能量常態(tài)分子的平均能量分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量常態(tài)活躍狀態(tài)終態(tài)二酶在細(xì)胞代謝中的作用酶的作用是一種生物催化劑，能顯著降低化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能活化能活化能活化能加熱Fe3+酶反應(yīng)過(guò)程常溫下H2O2分子不活躍，分子從常態(tài)到轉(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跟一般催化劑相同，化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量保持不變。二酶在細(xì)胞代謝中的作用bacd反應(yīng)過(guò)程能量初態(tài)（反應(yīng)物）終態(tài)（產(chǎn)物）活躍狀態(tài)①②③ac____________________________________。②①酶降低的活化能沒(méi)有催化劑條件下，反應(yīng)所需要的活化能沒(méi)有催化劑無(wú)機(jī)催化劑③酶ab

。酶催化時(shí)所需的活化能bc

。時(shí)間O2量未加催化劑加無(wú)機(jī)催化劑Fe3+加過(guò)氧化氫酶二酶在細(xì)胞代謝中的作用三條曲線最高點(diǎn)相同，說(shuō)明什么問(wèn)題？平衡點(diǎn)酶不改變最終生成物的量只是改變反應(yīng)速率（不改變化學(xué)反應(yīng)平衡）任務(wù)一：下圖表示在未加催化劑條件下的曲線，請(qǐng)?jiān)谠撉€的基礎(chǔ)上繪制出加無(wú)機(jī)催化劑Fecl3和加酶的曲線。一個(gè)實(shí)驗(yàn)中只能有一個(gè)自變量，除了自變量之外其他變量即無(wú)關(guān)變量均要相同2）單一變量原則：3）隨機(jī)性原則：4）平行重復(fù)原則：多次實(shí)驗(yàn)，取平均值，用以減少誤差和偶然性5）科學(xué)性原則：不能出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤被研究的樣本是從總體中任意抽取的設(shè)計(jì)原則科學(xué)方法控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)1）對(duì)照性原則：通過(guò)設(shè)置對(duì)照，排除無(wú)關(guān)變量的影響，以