5.1.1 酶的作用和本質(zhì)課件-高一上學(xué)期生物人教版必修一

123第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶細(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)胞代謝細(xì)胞代謝離不開酶的作用線粒體:

C6H12O6+6H2O+O2

6CO2+12H2O+能量氧氣核糖體：氨基酸

多肽脫水縮合酶酶葉綠體：CO2+H2O

（CH2O)+O2光能酶細(xì)胞代謝的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)閱讀課本76到80頁（不需要看探究實(shí)踐），歸納以下關(guān)于酶問題的知識(shí)點(diǎn)：1.酶的本質(zhì)？合成原料？合成場(chǎng)所？2.酶的作用場(chǎng)所？3.酶的來源？4.酶的功能？極其作用機(jī)理？閱讀課本76到80頁（不需要看探究實(shí)踐），歸納以下關(guān)于酶問題的知識(shí)點(diǎn)：1.酶的本質(zhì)？合成原料？合成場(chǎng)所？大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。氨基酸，核糖核苷酸核糖體，細(xì)胞核2.酶的作用場(chǎng)所？細(xì)胞內(nèi)外、生物體內(nèi)外。3.酶的來源？一般情況下，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶。4.酶的功能？極其作用機(jī)理？催化作用，降低反應(yīng)的活化能。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)所需的能量，稱為活化能。（1）下圖如何表示分子的常態(tài)和終態(tài)所具有的能量？（2）如何表示活化能？EA和EDED-EA能加快反應(yīng)的條件有哪些？如加熱，無機(jī)催化劑，酶

使過氧化氫得到能量

加熱分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量活化能H2O2常態(tài)H2O2活躍態(tài)1.為什么加熱可以提高反應(yīng)速率？各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)活化能Fe3+和過氧化氫酶

沒有給過氧化氫分子提供能量，而是降低了過氧化氫反應(yīng)的活化能。無機(jī)催化劑和酶使反應(yīng)加快的本質(zhì)活化能圖中①表示：圖中②表示：圖中④表示：無催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。無機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。活化能③表示：⑤表示：無機(jī)催化劑降低的活化能酶降低的活化能同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。酶的催化機(jī)理是降低活化能習(xí)題鞏固加熱：為反應(yīng)物分子提供能量(活化能），使其達(dá)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(jī)理）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酶的本質(zhì)探索過程19世紀(jì)以前，人們還不知道酶為何物。19世紀(jì)以后，隨著釀酒中發(fā)酵過程的深入研究，科學(xué)家才揭開酶的“面紗”。酶的本質(zhì)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)。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)胞中某種物質(zhì)其作用引起發(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)起到催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。巴斯德李比希畢希納發(fā)現(xiàn)了起催化作用的物質(zhì)——酶酶的本質(zhì)薩姆納：從刀豆中提純脲酶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA具有催化功能，稱為核酶。薩姆納之后科學(xué)家們獲得胃蛋白酶，胰蛋白酶等許多酶的結(jié)晶，并證明這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。切赫、奧爾特曼發(fā)現(xiàn)了絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA。定義酶的本質(zhì)酶的化學(xué)本質(zhì)

酶的來源

酶的功能活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。一類習(xí)題鞏固判斷題（1）酶的作用是為化學(xué)反應(yīng)提供能量（）（2）酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在活細(xì)胞內(nèi)起作用（）（3）所有的酶都是在核糖體上合成的（）（4）酶起催化作用后理解被降解（）（5）無關(guān)變量是對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響的變量（）（6）酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸（）（7）凡是活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶（）（8）分解胃蛋白酶的酶是蛋白酶（）（9）酶是細(xì)胞代謝所必需的（）××××××√√√閱讀課本81到84（不需要看探究實(shí)踐），歸納以下關(guān)于酶問題的知識(shí)點(diǎn)：1.酶的特性有哪些？體現(xiàn)在哪？2.酶的活性依賴于什么？酶失活的原理？3.酶活性與酶促反應(yīng)速度有什么關(guān)系？一定是正比嗎？213二、酶的特性閱讀課本81到84（不需要看探究實(shí)踐），歸納以下關(guān)于酶問題的知識(shí)點(diǎn)：1.酶的特性有哪些？體現(xiàn)在哪？（1）高效性與無機(jī)催化劑相比，催化效率更高。（2）專一性一種酶只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。（3）酶的作用條件比較溫和高溫、過酸、過堿會(huì)使酶失活。低溫抑制酶的活性，可用于酶的保存。特例：二、酶的特性胃蛋白酶是酸性條件下活性高。專一性的機(jī)理1.酶一種酶只催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)2.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白某些物質(zhì)通過細(xì)胞膜時(shí)需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，不同物質(zhì)所需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白不同。3.激素激素特異性地作用于靶細(xì)胞、靶器官，其原因在于它的靶細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)存在與該激素特異性結(jié)合的受體4.抗體5.tRNA6.神經(jīng)遞質(zhì)等信號(hào)具有專一性的物質(zhì)一種抗體只能與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸閱讀課本81到84（不需要看探究實(shí)踐），歸納以下關(guān)于酶問題的知識(shí)點(diǎn)：1.酶的特性有哪些？體現(xiàn)在哪？2.酶的活性依賴于什么？酶失活的原理？依賴于其空間結(jié)構(gòu)。酶的空間結(jié)構(gòu)被破壞，酶永久失活。閱讀課本81到84（不需要看探究實(shí)踐），歸納以下關(guān)于酶問題的知識(shí)點(diǎn)：3.酶活性與酶促反應(yīng)速度有什么關(guān)系？一定是正比嗎？(1)酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力稱為酶活性，酶活性可以用一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率表示。酶活性≠酶促反應(yīng)速率，酶活性可以影響酶促反應(yīng)速率，酶促反應(yīng)速率還受反應(yīng)物濃度、酶濃度等的影響。4.有氧呼吸的場(chǎng)所在哪？原因？線粒體中有有氧呼吸有關(guān)的酶。細(xì)胞中的各類化學(xué)反應(yīng)之所以能有序進(jìn)行，還與酶在細(xì)胞中的分布有關(guān)。資料2H2O22H2O+O2↑1.過氧化氫在體外分解需要什么條件？細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫，體內(nèi)過氧化氫過多會(huì)導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會(huì)加速人體衰老。加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加催化劑（如Fecl3)等2.細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？細(xì)胞中含有過氧化氫酶在化學(xué)反應(yīng)里能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有變化的物質(zhì)叫做催化劑。一定條件3.過氧化氫在什么條件下分解最快？Demographic-baseddatasetscouldtransformsearchmarketingROIin2013.過氧化氫在高溫或鐵離子(Fe3+)或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實(shí)驗(yàn)原理通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢,了解酶的作用和意義。實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)2H2O2

→2H2O+O2比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)

②新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20﹪肝臟研磨液（含有過氧化氫酶）；①新配制的體積分?jǐn)?shù)為3﹪的過氧化氫溶液；③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5﹪的FeCl3溶液。各種用具如：量筒、試管、滴管、酒精燈、衛(wèi)生香等等。材料用具a.材料：b.用具：1.本實(shí)驗(yàn)為什么要用新鮮的肝臟？如果不是新鮮的肝臟，肝臟中的過氧化氫會(huì)被腐生菌分解而減少。制成肝臟研磨液會(huì)增大酶與過氧化氫的接觸面積，加快分解速率。2.實(shí)驗(yàn)為什么把肝臟制備成研磨液？如何判斷過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)燃情況比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)Fe3+做催化劑過氧化氫酶1.常溫下反應(yīng)3.Fe3+做催化劑2.90

℃水浴加熱4.過氧化氫酶2mL的過氧化氫溶液比較過氧化氫在不同條件下的分解討論常溫水浴加熱FeCl3H2O2酶2.3、4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？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)象說明了什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,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。比較過氧化氫在不同條件下的分解討論常溫水浴加熱FeCl3H2O2酶3.3號(hào)試管Fe3+數(shù)比4號(hào)試管H2O2酶高25萬倍，但4號(hào)反應(yīng)速率更快,這說明什么？過氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。4.2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？一樣多，幾支試管的H2O2溶液的體積和濃度都相同。比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1234過氧化氫濃度3%3%3%3%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)生氣泡無氣泡少量較多大量衛(wèi)生香燃燒情況不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水浴加熱、FeCl3

、過氧化氫酶都能加快H2O2分解的速率，與FeCl3

相比，過氧化氫酶的催化速率要高得多。常溫水浴加熱FeCl3H2O2酶控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)（看p78頁2min）P78實(shí)驗(yàn)過程中遵循的原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t、對(duì)照原則。1.單一變量原則①變量:實(shí)驗(yàn)過程中變化的因素稱為變量。②自變量:實(shí)驗(yàn)過程中，人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫做自變量。③因變量:因自變量改變而變化的變量叫做因變量。④無關(guān)變量:實(shí)驗(yàn)中除因變量外的一些對(duì)因變量造成影響的可變因素，

叫做無關(guān)變量。⑤單一變量:實(shí)驗(yàn)過程中除自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都保持一致?？刂谱兞亢驮O(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)P78組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組變量1234過氧化氫濃度3%3%3%3%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)生氣泡無氣泡少量較多大量衛(wèi)生香燃燒情況不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃無關(guān)變量無關(guān)變量自變量因變量因變量分析本實(shí)驗(yàn)的變量控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)P782.對(duì)照原則①對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，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)。②對(duì)照的類型：空白對(duì)照、自身對(duì)照、條件對(duì)照、相互對(duì)照(對(duì)比實(shí)驗(yàn))Fe3+做催化劑過氧化氫酶空白對(duì)照不給對(duì)照組做任何實(shí)驗(yàn)處理，這里的”空白”絕不是什么影響因素都不給予，而是針對(duì)實(shí)驗(yàn)組所要研究的實(shí)驗(yàn)因素給與空白。1號(hào)試管即為空白對(duì)照控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)P78控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)P78條件對(duì)照雖給對(duì)照組施以某種實(shí)驗(yàn)因素的處理。但這