5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶-酶的本質(zhì)課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第1節(jié)

降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

一

酶的作用和本質(zhì)細(xì)胞代謝為什么離不開酶？酶是什么物質(zhì)？◎本節(jié)聚焦通過對(duì)酶本質(zhì)的探索過程的分析，你對(duì)科學(xué)是怎樣發(fā)展的有哪些領(lǐng)悟？問題探討

胃內(nèi)的某種化學(xué)物質(zhì)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。一段時(shí)間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。排除鷹胃對(duì)肉塊物理性消化的影響，看是否發(fā)生了化學(xué)性消化2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？1.為什么要將肉放在金屬籠呢？討論：

后來經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1.細(xì)胞代謝的概念

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。是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。場所意義實(shí)質(zhì)記細(xì)胞代謝過程中也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫（雙氧水）。具有很強(qiáng)的氧化性，對(duì)細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生危害。幸而細(xì)胞中含有另一種物質(zhì)，能將過氧化氫及時(shí)分解為氧氣和水，這種物質(zhì)就是過氧化氫酶。酶具有怎樣的作用呢？實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分解2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件不同條件加熱是化學(xué)反應(yīng)常見的條件Fe3+是無機(jī)催化劑實(shí)驗(yàn)原理21實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用。新鮮肝臟中含有過氧化氫酶實(shí)驗(yàn)材料3

新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液，新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液。肝臟必須是新鮮的，酶才能保持活性每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍記實(shí)驗(yàn)步驟4試管編號(hào)1234分別加入2ml過氧化氫溶液90℃水浴滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液不處理結(jié)果第二步第一步(1)如何判斷過氧化氫被分解的快慢？(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析①與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明：

。②1、4號(hào)試管對(duì)照說明

。③3、4號(hào)試管相互對(duì)照說明__________________________________。

觀察單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少或觀察帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況。加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率酶具有催化作用與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高討論4(3)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，為什么？最終產(chǎn)生的氧氣一樣多，因?yàn)閹字г嚬艿倪^氧化氫溶液的體積和濃度都相同。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用，在常溫常壓下，可以高效地完成化學(xué)反應(yīng)的催化，酶具有高效性?？茖W(xué)方法控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素2.自變量：除作為自變量的因素外，其余因素（無關(guān)變量）都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照組未作任何處理，這樣的對(duì)照組叫做空白對(duì)照。5.對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素4.無關(guān)變量：因自變量改變而變化的變量3.因變量：1.變量：實(shí)驗(yàn)中的變化因素加熱、加FeCl3溶液、加肝臟研磨液H2O2分解速率（用產(chǎn)生氣泡的多少和衛(wèi)生香的燃燒情況表示）加入H2O2的量、濃度和反應(yīng)時(shí)間（空白對(duì)照）1號(hào)試管2、3、4號(hào)試管實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則：對(duì)照原則等量原則單一變量原則記降低化學(xué)反應(yīng)活化能3.酶作用的機(jī)理：2.酶的作用：具有催化作用分子從常態(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

與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。酶降低的活化能有酶催化時(shí)所需的活化能無酶催化時(shí)所需的活化能①化學(xué)反應(yīng)由反應(yīng)物變成產(chǎn)物需要跨越一個(gè)能壘（AC或BC）即活化能，所以活化能越低，反應(yīng)就越易進(jìn)行，反應(yīng)速率就越快。②由于酶降低活化能的作用更顯著，若將酶換成無機(jī)催化劑，則B點(diǎn)在縱軸上向上移動(dòng)。③加熱不會(huì)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但能為反應(yīng)提供能量。4.酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的示意圖：記4.意義：正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。走隧道需要的能量少二、酶的本質(zhì)1.關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德發(fā)酵必需有活細(xì)胞參與引起發(fā)酵的是酵母菌細(xì)胞中的某些物質(zhì)，且只在酵母菌死亡裂解后才發(fā)揮作用畢希納活細(xì)胞粉碎后所得物質(zhì)（釀酶）的作用和活的酵母細(xì)胞一樣薩姆納證明脲酶是蛋白質(zhì)李比希其他科學(xué)家證明許多酶是蛋白質(zhì)VS巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)切赫、奧爾特曼少數(shù)RNA也具有生物催化作用

2.酶的定義

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。什么是酶？來源作用化學(xué)本質(zhì)

記注意：酶既可在細(xì)胞內(nèi)，也可在細(xì)胞外發(fā)揮催化作