【课件】酶的作用和本质课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、5.1.1 酶的作用与本质1.1.明确酶的明确酶的化学本质化学本质和在代谢中的和在代谢中的作用作用2.2.掌握掌握对照对照试验设计的试验设计的原则，步骤原则，步骤。学习目标学习目标（1min1min）讨论：讨论：1.1.为什么要将肉块放在金属笼内为什么要将肉块放在金属笼内？2.2.是什么物质使肉块消失了？是什么物质使肉块消失了？3.3.怎样才能证明你的推测？怎样才能证明你的推测？排除物理性消化干扰排除物理性消化干扰胃内的化学物质胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看这收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分些物质在体外是否能将肉块分解解斯帕兰札尼在研究鹰斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用

2、的消化作用 17731773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。叶绿体线粒体绿色植物绿色植物光合作用光合作用的场所的场所有氧呼吸有氧呼吸的主要场所的主要场所细胞内每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。(1)(1)概念：概念：一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用1.1.细胞代谢细胞代谢细胞中每时每刻

3、都进行着许多化学反应，统称细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢为细胞代谢。(2)(2)条件：条件：(3)(3)意义：意义：细胞代谢离不开酶的催化细胞代谢离不开酶的催化细胞代谢细胞代谢是生命活动的基础是生命活动的基础酶在细胞代谢中的作用酶在细胞代谢中的作用H2O2H2OO2细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，通常细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，通常称为称为细胞代谢细胞代谢。细胞代谢会产生对细胞有害的物质，细胞代谢会产生对细胞有害的物质，如如HH2 2O O2 2等，细胞依靠过氧化氢酶能快速将过氧化氢等，细胞依靠过氧化氢酶能快速将过氧化氢分解。分解。细胞为何选择酶而不是其它方式清

4、除来过氧化氢呢？细胞为何选择酶而不是其它方式清除来过氧化氢呢？实验目的：通过比较过氧化氢在实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件不同条件下分解的下分解的 快慢，了解酶的作用和意义。快慢，了解酶的作用和意义。实验原理：过氧化氢在实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶高温或铁离子或过氧化氢酶 的作用下都可分解成水和氧气。的作用下都可分解成水和氧气。2 H2O2 2 H2O +O2高温/Fe3/过氧化氢酶对照组对照组未施加实验处理未施加实验处理实验组实验组施加了实验处理施加了实验处理常温加热+FeCl3+过氧化氢酶对照实验对照实验对照组对照组实验组实验组常温加热加FeCl3加过氧化氢酶1与2对照

5、1与3对照1与4对照3与4对照加热可以加快过氧化氢分解FeCl3能催化过氧化氢分解过氧化氢酶能催化过氧化氢分解过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高常温加热加FeCl3加过氧化氢酶思考：思考：1 1、3 3、4 4对照可以说明些什么结论？对照可以说明些什么结论？酶的催化效率酶的催化效率最高最高。过氧化氢在过氧化氢在不同条件不同条件下分解速率不一样。下分解速率不一样。试管编号试管编号试剂试剂处理处理现象现象12 2 mLmL H H2 2O O2 2溶液溶液常温常温22 2 mLmLH H2 2O O2 2溶液溶液9090左右水浴左右水浴加热加热32 2 mLmLH H2 2O O2 2溶液溶液 F

6、eClFeCl3 3溶液溶液2 2滴滴42 2 mLmL H H2 2O O2 2溶液溶液新鲜肝脏研磨新鲜肝脏研磨液液2 2滴滴实验：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中变量的控制实验中变量的控制过氧化过氧化氢的分氢的分解速率解速率自变量因变量无关变量对照组实验组活活化化能能反应过程反应过程酶酶使使活活化化能能降降低低没有酶催化没有酶催化没有酶催化没有酶催化有酶的催化有酶的催化有酶的催化有酶的催化酶的作用机理是降低了化学反应所需的活化能酶的作用机理是降低了化学反应所需的活化能一、酶在细胞代谢中的作用1.1.酶的作用机理是什么？酶的作用机理是什么？2.什么是活

7、化能？分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的活跃状态活跃状态所需的所需的能量能量称为活化能称为活化能活化能活化能活跃状态活跃状态活跃状态活跃状态常态常态常态常态终态终态终态终态 酶降低化学反应活化能示意图酶降低化学反应活化能示意图3.3.酶的催化作用的意义：酶的催化作用的意义：一、酶在细胞代谢中的作用一、酶在细胞代谢中的作用使细胞代谢能在使细胞代谢能在温和温和条件下条件下快速快速进行。进行。加热：加热：为反应物分子为反应物分子提供提供能量能量，使其达到活跃状态，使其达到活跃状态FeFe3+3+：降低降低化学反应的化学反应的活化能活化能酶：酶：更显著地降低更显著地降

8、低化学反应的活化能化学反应的活化能（作用机理）（作用机理）（作用机理）（作用机理）想一想：如何表示？想一想：如何表示？无催化剂曲线：无催化剂曲线：_酶促反应曲线：酶促反应曲线：_无酶促反应所需活化能：无酶促反应所需活化能：_酶促反应所需活化能：酶促反应所需活化能：_ _酶降低的活化能：酶降低的活化能：_ _曲线曲线曲线曲线E3E1E3E1如如图图所所示示为为酶酶催催化化反反应应的的机机理理与与过过程程，图图中中E E1 1、E E2 2、E E3 3都都是活化能，请据图回答：是活化能，请据图回答：酶所降低的化学反应的活化能酶所降低的化学反应的活化能:常态常态活跃状态活跃状态E2不使用催化剂不使

9、用催化剂使用无机催化剂使用无机催化剂E3使用酶使用酶E2E3酶能显著降低化学反应所需的活化能酶能显著降低化学反应所需的活化能 跟一般催化剂相同，化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。酶只是改变反应速率，不改变生成物的量时间时间O O2 2量量加无机催化剂加无机催化剂加过氧化氢酶加过氧化氢酶酶只改变生成酶只改变生成O O2 2速率，不改变生成速率，不改变生成O2的量的量1 1、关于酶本质的探索、关于酶本质的探索(二二)酶的本质酶的本质 请阅读教材请阅读教材P79P79页页“关于关于酶本质的酶本质的探索探索”,”,完成完成P80P80“练习练习”中中第第2 2题题的图解的图解，体会，体会巴斯德

10、巴斯德、李比希李比希、毕毕希纳希纳、萨姆纳萨姆纳的观点之间的逻辑关系。的观点之间的逻辑关系。19发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳VS其他科学家切赫和奥特曼发酵与死细胞中的物质有关发酵与活细胞有关 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵脲酶是蛋白质胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质少数酶是RNA巴斯德之前关关于于酶酶本本质质的的探探索索假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？(二二)酶的本质酶的本质酶酶活细胞活细胞催化作用催化作用产产生生功功能能化学化学本质本质有机物有机物多数多数蛋白质蛋白质少数少数RNA本质：酶的来源酶的作用酶的本质合成场

11、所合成原料活细胞产生活细胞产生催化作催化作用用大多数是蛋白质，大多数是蛋白质，少数是少数是RNA核糖体、细胞核或拟核糖体、细胞核或拟核核氨基酸或核糖核苷氨基酸或核糖核苷酸酸酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。1如图所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。下列有关分析不合理的是()自变量自变量因变量因变量A本实验的因变量是 不同的催化剂BH2O2溶液用量和浓度属于无关变量C1号 与 4 号 对照说明酶具有催化性D1号与2号对照说明加热能促进H2O2分解H2O2分解速率分解速率/情况情况无酶无酶有酶有酶当堂训练2 2下图是酶的有关实验，下列相关叙述下图是酶的有关

12、实验，下列相关叙述错误错误的是的是()A上述反应中的自变量是催化剂的种类B该实验能证明酶催化效率高C该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好D该实验的因变量是 肝脏质量的变化自变量自变量自变量自变量产生氧气快慢产生氧气快慢5 5探探究究过过氧氧化化氢氢分分解解的的实实验验中中，过过氧氧化化氢氢酶酶和和过过氧氧化化氢氢浓浓度度分别属于分别属于()A A自变量和因变量自变量和因变量B B因变量和无关变量因变量和无关变量C C自变量和无关变量自变量和无关变量D D自变量和对照变量自变量和对照变量自变量自变量因变量因变量产生氧气快慢产生氧气快慢/H2O2分解速率分解速率H2O2酶酶2如图表示过氧化氢分解前

13、后的能量变化，其中曲线A、B分别表示没有酶催化和有酶催化时的反应过程。下列叙述错误的是()A图中H表示没有酶催化时反应所需的活化能B图中h表示酶催化时反应所需的活化能C若将过氧化氢酶换为Fe3，则Hh值减小D在加热时，H和h值都将减小A没有酶没有酶B有酶有酶常态常态A活跃状态活跃状态B活跃状态活跃状态 酶换成酶换成Fe3:h（活化能）（活化能）H（不变）（不变）h=加热：提供能量，不可以降低化学反应的活化能加热：提供能量，不可以降低化学反应的活化能3下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。相关分析合理的是()A本实验的因变量是不同的催化剂B本实验的无关变量有温度和酶的用量等C1号与3号

14、、1号与4号可分别构成对照实验D分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能自变量自变量自变量自变量因变量因变量产生氧气快慢产生氧气快慢/H2O2分解速率分解速率温度温度自变量自变量加热只能提供能量，不能降低化学反应活化能加热只能提供能量，不能降低化学反应活化能 4 4下图中，下图中，表示表示有酶催化有酶催化的反应曲线，的反应曲线，表示表示没有酶催没有酶催化化的反应曲线，的反应曲线，E E表示酶降低的活化能，正确的图解是表示酶降低的活化能，正确的图解是()酶酶显著降低化学反应所需要的活化能显著降低化学反应所需要的活化能6 6下表是有关下表是有关H H2 2O O2 2的系列实验，回答

15、有关问题。的系列实验，回答有关问题。序号序号反应物反应物加入物质加入物质条件条件现象现象X1H2O2无无室温室温几乎无气泡几乎无气泡X12H2O2氯化铁氯化铁室温室温X23H2O2土豆浸出液土豆浸出液室温室温X3(1)(1)序号序号3 3的实验现象是的实验现象是 (2)(2)序号序号3 3的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是_，土豆浸出液能否重复使用？，土豆浸出液能否重复使用？_(_(填填“能能”或或“不不能能”)。(3)(3)若表中若表中X X的内容是收集的内容是收集100 mL100 mL气体所需的时间，请预测气体所需的时间，请预测X X1

16、1、X X2 2、X X3 3的大小关系是的大小关系是产生大量气泡产生大量气泡过氧过氧化氢酶化氢酶能能X1X2X3酶在反应前后性质和数量不改变酶在反应前后性质和数量不改变所以可以重复使用所以可以重复使用 1用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A蛋白质 B脂肪酶 CRNA D淀粉酶 核糖体的主要成分核糖体的主要成分RNA+蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸蛋白酶蛋白酶2下列有关酶的叙述正确的是()是有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的在体内转化而来活细胞一般都能产生酶酶都是蛋白质有的酶不是蛋白质酶在代谢中有多种功能在新陈代谢和生长发育中起调控作用酶只是起催化作用AB CD酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物来源来源作用作用活细胞产生活细胞产生活细胞产生活细胞产生酶酶绝大多数是蛋白质，少数是绝大多数是蛋白质，少数是RNA只有催化作用只有催化作用1科学家发现了一种RNaseP酶，它由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明()A某些RNA具有生物催化作用B酶是由RNA和蛋白质组成的C酶的化学本质是蛋白质D绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA