【生物】降低化學反應活化能的酶課件-2024-2025學年高一上學期生物人教版必修1

第五章細胞的能量供應和利用第1節(jié)降低化學反應活化能的酶學習目標目標010203說明酶在細胞代謝中的作用和化學本質。(生命觀念、科學思維）通過有關實驗，進一步熟悉控制自變量的方法。（科學思維、科學探索）通過閱讀分析“關于酶本質的探索”的資料，認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的，體會科學家不畏挫折的精神。（社會責任）溫和①常溫②常壓③水溶液環(huán)境④pH接近中性劇烈①高溫②高壓③強酸④強堿常見有機化學反應細胞內外的環(huán)境在細胞較為溫和的環(huán)境中，各種生化反應如何高效有序的進行呢？酶在細胞代謝中的作用細胞代謝：細胞中每時每刻進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。

細胞代謝是細胞生命活動的基礎，但代謝也會產生對細胞有害的物質，如過氧化氫，體內過氧化氫過多會導致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會加速人體衰老。2H2O22H2O+O2↑1.過氧化氫在體外分解需要什么條件？2.細胞內的過氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？加熱、強酸、強堿、加催化劑（如Fecl3)細胞中含有過氧化氫酶過氧化氫酶與加熱、強酸、強堿、加催化劑都能使過氧化氫分解，他們原理一樣嗎？分解速率一樣嗎？如何設計實驗來探究酶的作用？酶在細胞代謝中的作用1.實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。2.實驗原理：2H2O22H2O+O2反應條件①加熱②無機催化劑：Fe3+③新鮮肝臟：過氧化氫酶不同條件判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產生量①點燃的衛(wèi)生香的復燃情況②氣泡冒出情況比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗3.實驗材料：①新鮮的質量分數(shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過氧化氫酶）②質量分數(shù)為3.5%的FeCI3溶液③新配制的體積分數(shù)為3%的H2O2溶液量筒、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4.實驗用具：比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗一酶在細胞代謝中的作用任務一：觀看實驗視頻，觀察實驗現(xiàn)象，思考討論教材P77頁的四個問題。時間6min。組別1234過氧化氫H2O2濃度3%3%3%3%H2O2劑量2mL2mL2mL2mL反應條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結果產生氣泡衛(wèi)生香燃燒情況5.實驗設計及結果：不明顯少量較多大量不復燃不復燃變亮復燃比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗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？2號試管放出的氣泡多，說明加熱能提高反應速率

2.在細胞內，能通過加熱來提高反應速率嗎？不能4.2號、3號、4號試管相比，哪支試管中的反應速率快？這說明什么？3.3、4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產生，這說明了什么？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。4號，過氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗

細胞內每時每刻都在進行著成千上萬種化學反應，這些化學反應需要在常溫、常壓下高效地進行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細胞內的化學反應的順利進行是至關重要的。6.為什么說酶對于細胞內化學反應的順利進行至關重要？5.2號、3號、4號試管相比，哪支試管最終產生的氧氣最多？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驗②自變量：③因變量：④無關變量：除自變量外，實驗中還存在的一些也可對實驗結果造成影響的其它變量隨著自變量的變化而變化的變量人為改變的變量①變

量：實驗中可以變化的因素單一變量原則：實驗設計時只有一個自變量，且無關變量在對照組和實驗組中均要保持相同且適宜?？刂谱兞亢驮O計對照實驗自變量因變量無關變量(相同且適宜)(控制)(檢測)試管編號步驟1234一二

三觀察實驗結論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴幾乎無少量較多大量不復燃不復燃變亮復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣

過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反應條件無關變量H2O2濃度H2O2劑量氣泡產生帶火星的衛(wèi)生香自變量因變量對照實驗討論：無關變量對實驗結果沒有影響嗎？該實驗的無關變量有哪些？變量相同適宜對照組實驗組討論：該實驗的對照組和實驗組分別是什么？對照性原則加熱、Fe3+、酶的作用機理提高分子的能量降低化學反應的活化能更顯著地降低化學反應的活化能

加熱

Fe3+酶酶作用原理：酶作用意義：活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量。與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著。使細胞代謝在溫和條件下快速有序地進行。加熱、Fe3+、酶的作用機理圖中①表示：圖中②表示：圖中④表示：無催化劑時化學反應所需的活化能。無機催化劑催化時化學反應所需的活化能。酶催化時化學反應所需的活化能。圖中③表示：圖中⑤表示：無機催化劑降低的活化能酶降低的活化能酶是什么物質呢？加熱、Fe3+、酶的作用機理

我國早在4000多年前的夏禹時代，就掌握了釀酒技術。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)在所說的酵母。19世紀以前，人們還不知道酶為何物。19世紀以后，隨著釀酒中發(fā)酵過程的深入研究，科學家才揭開酶的“面紗”。酶的本質任務三：閱讀P80-81關于酶本質的探索內容，小組討論整理歷代科學家在揭示酶的本質的過程中做出的貢獻，完成P80拓展題2。時間3min。發(fā)酵是純化學反應，與生命活動無關巴斯德李比希畢希納薩姆納其他科學家切赫和奧爾特曼發(fā)酵與死細胞中的物質有關發(fā)酵與活細胞有關死細胞中的物質和活細胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質切赫奧爾特曼請給酶下一個比較完整的定義。少數(shù)酶是RNA

酶的本質定義絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)是RNA酶的化學本質

酶的來源

酶的功能活細胞產生的具有催化作用的有機物。一類一般說來，活細胞都能產生酶酶可在細胞內、細胞外、體外發(fā)揮作用酶只起催化作用，無調節(jié)功能本質溫馨提示酶的本質化學本質絕大多數(shù)是_______少數(shù)是_________元素組成合成原料合成場所來源一般來說，活細胞都能產生作用場所作用原理RNA

蛋白質核糖核苷酸氨基酸核糖體細胞核（真核生物）細胞內、外及生物