高中生物 降低化学反应活化能的酶 新人教版必修精选文档.ppt

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1、高中生物 降低化学反应活化能的酶课件 新人教版必修本讲稿第一页，共四十二页生物必修生物必修1 1（人教版）（人教版）本讲稿第二页，共四十二页第第5章细胞的能量供应和利用章细胞的能量供应和利用 第第1 1节降低化学反应活化能的酶节降低化学反应活化能的酶第第1 1课时酶的作用和本质课时酶的作用和本质本讲稿第三页，共四十二页核心点睛核心点睛本讲稿第四页，共四十二页1说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。(重、难点重、难点)2学学会会分分析析实实验验中中的的自自变变量量、因因变变量量、无无关关变变量量等等。(重重、难难点点)3通通过过阅阅读读分分析析“关关于于酶酶

2、本本质质的的探探索索”资资料料，认认同同科科学学是是在在不不断断地探索和争论中前进的。地探索和争论中前进的。栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接本讲稿第五页，共四十二页新知初探新知初探本讲稿第六页，共四十二页1细胞代谢：细胞代谢：(1)概概念念：细细胞胞中中每每时时每每刻刻都都进进行行着着许许多多 _，统统称称为细胞代谢。为细胞代谢。(2)细胞代谢的条件：需细胞代谢的条件：需_的催化。的催化。(3)意义：细胞代谢是意义：细胞代谢是_的基础。的基础。2比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验：(1)实验原理：实验原理：

3、一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究化学反应化学反应酶酶细胞生命活动细胞生命活动本讲稿第七页，共四十二页(2)实验过程和现象：实验过程和现象：要点探究要点探究 新知初探新知初探核心点睛核心点睛栏栏目目链链接接试管编号试剂处理现象12 mL H2O2溶液常温几乎无气泡产生22 mL H2O2溶液90 水浴加热有_气泡32 mL H2O2溶液3.5%FeCl3溶液2滴有_气泡42 mL H2O2溶液新鲜肝脏研磨液2滴有_气泡较少较少较多较多大量大量本讲稿第八页，共四十二页3.酶的作用原理和本质：酶的作用原理和本质：(1

4、)酶的作用原理。酶的作用原理。活活化化能能：分分子子从从_转转变变为为容容易易发发生生化化学学反反应应的的_状状态态所所需要的能量。需要的能量。作作用用机机制制：同同无无机机催催化化剂剂相相比比，酶酶降降低低_的的作作用用更更显显著著，因而催化效率更高。因而催化效率更高。要点探究要点探究 新知初探新知初探核心点睛核心点睛栏栏目目链链接接常态常态活跃活跃活化能活化能本讲稿第九页，共四十二页 要点探究要点探究 新知初探新知初探核心点睛核心点睛栏栏目目链链接接答案：答案：活细胞催化作用蛋白质或活细胞催化作用蛋白质或RNA本讲稿第十页，共四十二页二、酶的本质的探索历程二、酶的本质的探索历程1探索历程。

5、探索历程。发酵是纯化学反应，发酵是纯化学反应，与生命活动无关。与生命活动无关。要点探究要点探究 新知初探新知初探核心点睛核心点睛栏栏目目链链接接答案：答案：活细胞活细胞死细胞中的物质死细胞中的物质发酵蛋白质发酵蛋白质蛋白质蛋白质RNA本讲稿第十一页，共四十二页2结论。结论。酶酶是是_产产生生的的具具有有_作作用用的的_。其其中中绝绝大大多多数酶是数酶是_，少数是，少数是_。判断判断(1)酶的基本组成单位都是氨基酸。酶的基本组成单位都是氨基酸。()要点探究要点探究 新知初探新知初探核心点睛核心点睛栏栏目目链链接接活细胞活细胞催化催化有机物有机物蛋白质蛋白质RNARNA提示：提示：绝大多数酶是蛋白

6、质绝大多数酶是蛋白质，基本组成单位是氨基酸；少数基本组成单位是氨基酸；少数酶是酶是RNA，基本组成单位是核糖核苷酸。基本组成单位是核糖核苷酸。本讲稿第十二页，共四十二页(2)一切活细胞都可产生酶。一切活细胞都可产生酶。()(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。酶提供了反应过程所必需的活化能。()栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究提示：提示：酶降低化学反应的活化能。酶降低化学反应的活化能。本讲稿第十三页，共四十二页要点探究要点探究本讲稿第十四页，共四十二页 问题导学问题导学1FeCl3溶溶液液和和肝肝脏脏研研磨磨液液加加快快反反应应的的速速率率的的效效果果不不同

7、同，它它们们的的作作用用机机理理相同吗？试分析原因。相同吗？试分析原因。2胰胰蛋蛋白白酶酶可可以以用用哪哪种种试试剂剂鉴鉴定定？它它的的形形成成和和分分泌泌需需要要哪哪些些细细胞胞结构参与？结构参与？要点探究要点探究 新知初探新知初探核心点睛核心点睛栏栏目目链链接接提提示示：相相同同。两两者者都都是是催催化化剂剂，都都是是通通过过降降低低反反应应的的活活化化能能来来加加快反应速率的。快反应速率的。提提示示：胰胰蛋蛋白白酶酶属属于于分分泌泌蛋蛋白白，鉴鉴定定时时用用双双缩缩脲脲试试剂剂。参参与与它它形形成成和和分分泌泌的的细细胞胞结结构构有有核核糖糖体体、线线粒粒体体、内内质质网网、高高尔尔基基

8、体体和和细细胞胞膜。膜。本讲稿第十五页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接 1对照实验设计。对照实验设计。组别对照组实验组试管号1234H2O2溶液2 mL2 mL2 mL2 mL本讲稿第十六页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接实验处理不处理90 热水浴用滴管加2滴3.5%FeCl3溶液用滴管加2滴质量分数为20%肝脏研磨液图示设置目的排除无关变量产生的误差与对照组形成对照，比较实验现象，通过分析实验结果得出结论本讲稿第十七页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新

9、知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接 特别提醒特别提醒实验的对照原则实验的对照原则通通过过设设置置对对照照实实验验，既既可可排排除除无无关关变变量量的的影影响响，又又可可增增加加实实验验结结果果的可信度和说服力。的可信度和说服力。(1)空白对照：对照组不施加任何处理因素。空白对照：对照组不施加任何处理因素。(2)实实验验对对照照：对对照照组组不不施施加加处处理理因因素素，但但施施加加某某种种与与处处理理因因素素有有关关的的实验因素。实验因素。(3)自自身身对对照照：对对照照与与实实验验在在同同一一受受试试对对象象进进行行，如如以以病病人人用用药药前前后的血压值作对比。后的血压值作对

10、比。(4)相互对照：几种处理相互对照：几种处理(或水平或水平)互为对照。互为对照。本讲稿第十八页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接2实验的变量。实验的变量。变量的种类含义举例自变量人为改变的变量2号水浴加热、3号FeCl3溶液、4号肝脏研磨液因变量随着自变量的变化而变化的变量用单位时间产生气泡的数目多少表示H2O2分解速率无关变量除自变量外，对实验结果能造成影响的可变因素加入H2O2的量；实验室温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度本讲稿第十九页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目

11、链链接接 3.实验中应注意的问题。实验中应注意的问题。(1)实实验验时时要要选选用用新新鲜鲜的的肝肝脏脏。肝肝脏脏如如果果不不新新鲜鲜，肝肝细细胞胞内内的的过过氧氧化化氢氢酶酶等等有有机机物物就就会会在在腐腐生生菌菌的的作作用用下下分分解解，就就不不能能促促进进过过氧氧化化氢氢分分解解成成水和氧气。水和氧气。(2)滴滴入入肝肝脏脏研研磨磨液液和和FeCl3溶溶液液时时，不不能能共共用用一一个个吸吸管管，否否则则滴滴入入的的FeCl3溶溶液液中中会会含含少少量量肝肝脏脏研研磨磨液液，而而研研磨磨液液中中的的H2O2酶酶具具有有高高效效性性，可能会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。

12、可能会使两个试管中气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。本讲稿第二十页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接【例例】下列试管中各注入下列试管中各注入10 mL 2%的过氧化氢溶液，实验中单位时的过氧化氢溶液，实验中单位时间内产生气泡最多的是间内产生气泡最多的是()A本讲稿第二十一页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接解解析析：A中中含含有有丰丰富富的的过过氧氧化化氢氢酶酶，催催化化效效率率高高；C中中加加热热后后酶酶失去了活性。失去了活性。名师点睛：名师点睛：过氧化氢在不同条件

13、下的分解过氧化氢在不同条件下的分解结果结果酶和无机催化剂一样酶和无机催化剂一样，并不改变化学反应平并不改变化学反应平衡点的位置衡点的位置，只是改变化学反应的速度只是改变化学反应的速度，使使化学反应更快地达到平衡点。而自身的组成、化学反应更快地达到平衡点。而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化。化学性质和质量在反应前后不发生变化。本讲稿第二十二页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接 跟踪训练跟踪训练11如如图图所所示示，在在适适宜宜的的温温度度、pH条条件件下下，实实线线表表示示没没有有酶酶时时的的反反应应进进程程。在在T1时

14、时，将将催催化化此此反反应应的的酶酶加加入入反反应应物物中中，则则图图中中表表示示此反应进程的是此反应进程的是()C本讲稿第二十三页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接A曲线曲线a B曲线曲线b C曲线曲线c D曲线曲线d本讲稿第二十四页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接解解析析：酶酶和和无无机机催催化化剂剂一一样样，并并不不改改变变化化学学反反应应平平衡衡点点的的位位置置，只只是是改改变变化化学学反反应应的的速速度度，使使化化学学反反应应更更快快地地达达到到平平衡衡点点。

15、从从图图中中可可以以看看出出，曲曲线线a、b、d均均改改变变了了此此反反应应的的平平衡衡，都都是是错错误误的的。曲曲线线c表表示示酶酶使使反反应应达达到到平平衡衡的的时时间间缩缩短短(即即反反应应速速度度提提高高)，而不改变反应的平衡。而不改变反应的平衡。本讲稿第二十五页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接1催化机理。催化机理。酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下图。酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下图。本讲稿第二十六页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链

16、链接接(1)图图中中AC和和BC段段分分别别表表示示无无催催化化剂剂和和酶酶催催化化时时反反应应进进行行所所需需要要的的活活化化能。能。(2)若若将将酶酶变变为为无无机机催催化化剂剂，则则B在在纵纵轴轴上上向向上上移移动动。用用加加热热的的方方法法不不能能降降低活化能，但会提供活化能。低活化能，但会提供活化能。2酶与一般无机催化剂的共同点。酶与一般无机催化剂的共同点。(1)改变化学反应速率，本身不被消耗；改变化学反应速率，本身不被消耗；(2)只能催化已存在的化学反应；只能催化已存在的化学反应；(3)降低活化能，使反应速率加快；降低活化能，使反应速率加快；(4)缩短达到平衡的时间，但不改变化学反

17、应的方向和平衡点。缩短达到平衡的时间，但不改变化学反应的方向和平衡点。本讲稿第二十七页，共四十二页核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接【例例】下列关于酶的叙述中，正确的是下列关于酶的叙述中，正确的是()A酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B酶酶的的形形成成都都要要经经过过核核糖糖体体的的合合成成、内内质质网网和和高高尔尔基基体体的的加加工工等等几几个阶段个阶段C酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率D酶只能由内分泌细胞合成酶只能由内分泌细胞合成A本讲稿第二十八页，共四

18、十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接解解析析：酶酶的的化化学学本本质质是是蛋蛋白白质质或或RNA。化化学学本本质质是是RNA的的酶酶的的形形成成不不需需要要经经过过核核糖糖体体的的合合成成、内内质质网网和和高高尔尔基基体体的的加加工工。酶酶是是通通过过降降低低化化学学反反应应的的活活化化能能来来提提高高化化学学反反应应速速率率的的。能能进进行行正正常常代代谢的细胞都能合成酶。谢的细胞都能合成酶。本讲稿第二十九页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接名师点睛：名师点睛：酶概念的深化酶概

19、念的深化(1)产生酶的细胞：所有的活细胞产生酶的细胞：所有的活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外哺乳动物成熟的红细胞除外)。(2)酶酶在在细细胞胞内内的的合合成成场场所所：不不都都在在核核糖糖体体，RNA的的合合成成主主要要在在细细胞胞核。核。(3)酶的基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸。酶的基本组成单位：氨基酸或核糖核苷酸。(4)酶酶发发挥挥作作用用的的场场所所：无无论论在在细细胞胞内内、细细胞胞外外、甚甚至至体体外外，只只要要条条件件允许允许，酶都可以发挥作用。酶都可以发挥作用。本讲稿第三十页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接 跟踪训

20、练跟踪训练2酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明()A酶是由活细胞产生的酶是由活细胞产生的B酶是生物催化剂酶是生物催化剂C绝大多数酶的化学本质是蛋白质绝大多数酶的化学本质是蛋白质D酶的基本组成单位是多肽酶的基本组成单位是多肽C本讲稿第三十一页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接解解析析：氨氨基基酸酸是是蛋蛋白白质质的的基基本本组组成成单单位位，酶酶水水解解后后最最终终得得到到氨氨基基酸酸，可见绝大多数酶的化学本质是蛋白质。可见绝大多数酶的化学本质是蛋白质。本讲

21、稿第三十二页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接 实验专项实验专项“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验分析实验分析(1)(1)步骤和结果：步骤和结果：试管号3%的H2O2溶液自变量因变量点燃卫生香检测结果分析处理方法气泡多少12 mL几乎没有无复燃H2O2缓慢自然分解22 mL90 左右水浴加热有一些有复燃加热能促进H2O2分解本讲稿第三十三页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接32 mL滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴较多复燃性较强

22、Fe3能催化H2O2的分解42 mL滴加质量分数为20%的肝脏磨液2滴很多复燃性更强过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率高本讲稿第三十四页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接(2)结论：过氧化氢酶的催化效率高于结论：过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3溶液等无机催化剂溶液等无机催化剂的催化效率，所以酶的催化作用具有高效性。的催化效率，所以酶的催化作用具有高效性。本讲稿第三十五页，共四十二页核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接【例例】(2015江门高一检测江门高一检测)图中的新鲜土豆片与图中的新鲜土豆

23、片与H2O2接触后，产生接触后，产生的现象及推测错误的是的现象及推测错误的是()C本讲稿第三十六页，共四十二页核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接A若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快C一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量本讲稿第三十七页，共四十二页栏栏目目链链接

24、接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接解解析析：土土豆豆片片中中含含有有过过氧氧化化氢氢酶酶能能够够催催化化过过氧氧化化氢氢的的分分解解，增增加加土土豆豆片片，加加快快反反应应速速率率使使氧氧气气释释放放速速率率加加快快；由由于于瓶瓶子子中中的的反反应应物物(H2O2)是是有有限限的的，所所以以一一段段时时间间后后气气体体的的量量不不再再增增加加；为为保保证证实实验验的的严严谨谨性性，要要保保证证单单一一变变量量，控控制制好好无无关关变变量量，因为高温情况下过氧化氢会自动分解。因为高温情况下过氧化氢会自动分解。本讲稿第三十八页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛

25、核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接 跟踪训练跟踪训练下列叙述与下图实验不相符的是下列叙述与下图实验不相符的是()D本讲稿第三十九页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接A该实验的自变量是催化剂的种类该实验的自变量是催化剂的种类B该实验的因变量是催化剂的催化效率该实验的因变量是催化剂的催化效率C该实验能证明酶降低活化能的作用更显著该实验能证明酶降低活化能的作用更显著D加入肝脏研磨液和加入肝脏研磨液和Fe3，前者的反应速率总是较快，前者的反应速率总是较快本讲稿第四十页，共四十二页栏目栏目链接链接核心点睛核心点睛 新

26、知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接解解析析：在在适适宜宜的的条条件件下下，酶酶和和无无机机催催化化剂剂相相比比，降降低低活活化化能能的的效果更好效果更好，不同条件下不同条件下，二者无法比较。二者无法比较。本讲稿第四十一页，共四十二页栏栏目目链链接接核心点睛核心点睛 新知初探新知初探 要点探究要点探究栏栏目目链链接接动物界的婚礼派对动物界的婚礼派对 一一对对蜗蜗牛牛举举办办婚婚礼礼，蝴蝴蝶蝶去去祝祝贺贺，看看见见新新郎郎新新娘娘长长得得一一个个模模样样，分分不不清清哪哪位位是是新新郎郎，哪哪位位是是新新娘娘。怕怕出出洋洋相相，蝴蝴蝶蝶只只好好含含糊糊地地说说了了声声祝祝它它俩俩幸幸

27、福福，就就飞飞走走了了。过过了了一一段段时时间间，蝴蝴蝶蝶又又参参加加蚯蚯蚓蚓的的婚婚礼礼，发发现现蚯蚯蚓蚓的的新新郎郎新新娘娘也也长长得得一一模模一一样样。蝴蝴蝶蝶心心里里很很纳纳闷闷，怎怎么么新新郎郎新新娘娘也也是是一一个个模模样样？这这时时蝴蝴蝶蝶正正好好碰碰见见黄黄鳝鳝，蝴蝴蝶蝶就就喊喊道道：“喂喂！黄黄鳝鳝先先生生！”，黄黄鳝鳝纠纠正正道道：“不不，现现在在应应该该叫叫我我小小姐姐。”蝴蝴蝶蝶摇摇摇摇头头道道：“对对不不起起，现现在在应应该该称称你你小小姐姐，以以后后就就要要改改称称你你女女士士了了。”黄黄鳝鳝摇摇了了摇摇头头说说：“哈哈哈哈，将将来来应应该该叫叫我我先先生生。”蝴蝶这次又闹笑话了蝴蝶这次又闹笑话了，你知道蝴蝶错在哪儿吗？你知道蝴蝶错在哪儿吗？趣味趣味生物生物本讲稿第四十二页，共四十二页