【生物课件】降低化学反应的酶第1课时课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

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1、1酶在细胞代谢中的作用2酶的本质5.1 降低化学反降低化学反应活化能的活化能的酶（一）（一）1 1、通过对酶催化作用具体事例的讨论，说明酶在细胞代谢中通过对酶催化作用具体事例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质。的作用及酶的本质。2 2、通过阅读分析通过阅读分析“关于酶本质的探索关于酶本质的探索”的资料，认同科学是的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的，伟大的科学家也会有认识上的在不断地探索和争论中前进的，伟大的科学家也会有认识上的局限性。局限性。3 3、通过相关的实验探究，尝试控制自变量、观察和检测因变通过相关的实验探究，尝试控制自变量、观察和检测因变量，设置对照组和重复组。量，

2、设置对照组和重复组。学习目标问题探讨生物学1.为什么要将肉块放在金属笼内?排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。是胃内的化学物质将肉块分解了。收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用【资料】1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：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。2.是什么物质使肉块消失了?3.怎样才能证明你的推测?酶在代谢中的作用01生物学【任务一】阅读课本76页第一和第二段，概括酶的发现过程，总结细胞代谢的概念和意义。斯帕兰札尼食物在胃中的消化

3、，靠的是胃液中的某种物质。后来，科学家发现胃液中含有大量的盐酸，推测盐酸是使食物分解的物质。1835年，施旺（德）胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。1.酶的发现酶在代谢中的作用01生物学（1）细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。（2）意义：细胞生命活动的基础。2.细胞代谢【任务一】阅读课本76页第一和第二段，概括酶的发现过程，总结细胞代谢的概念和意义。细胞细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中含有物质，如过氧化氢。

4、幸而细胞中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶，能将过氧化氢分解，能将过氧化氢分解，变成氧和水。变成氧和水。酶在代谢中的作用01生物学（1）目的要求通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。（2）实验原理2H2O2 2H2O+O2反应条件加热是化学反应的常见条件Fe3+是无机催化剂新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶不同反应条件比较过氧化氢在不同条件下的分解通过O2的产生量判断H2O2的分解情况单位时间内产生气泡的多少；带火星的卫生香的复燃情况。酶在代谢中的作用01生物学1 1号号2 2号号3 3号号4 4号号2mLH2O290水浴加热2滴3.5%FeCl3 2滴20%肝脏研磨液常温（3）实验

5、步骤酶在代谢中的作用01生物学【任务二】阅读课本77页探究实践“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，结合视频，完成讨论题部分，思考本实验实验结论是什么？酶在代谢中的作用01生物学观察产生气泡的多少观察卫生香的燃烧情况基本无少量较多大量复燃不明显复燃明显（4）实验结果FeFe3+3+过氧化氢酶过氧化氢酶123434酶在代谢中的作用01生物学（1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？（2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？（3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快，这说明什么？加热加热能促进能促进H2O2的分解的分解,提高提高

6、反应速率。反应速率。FeCl3中的中的Fe3+和新鲜肝脏中的和新鲜肝脏中的过氧化氢酶过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。都能加快过氧化氢分解的速率。过氧化氢酶过氧化氢酶比比Fe3+的催化效率的催化效率高高得多。得多。（5）实验分析酶在代谢中的作用01生物学（4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多？（5）为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？（5）实验分析一样多，一样多，几支试管的几支试管的H2O2溶液的溶液的体积体积和和浓度浓度都相同。都相同。细细胞胞内内每每时时每每刻刻都都在在进进行行着着许许多多化化学学反反应应，这这些些化化学学反反应应需需要要在在常温常压常温

7、常压下下高效率高效率的进行，只有的进行，只有酶酶能满足这样的要求能满足这样的要求酶在代谢中的作用01生物学（6）实验结论加热、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解。与无机催化剂Fe3+相比，过氧化氢酶的催化效率更高。通过刚才的探究实验，同学们有没有发现生物学实验设计中特别需要通过刚才的探究实验，同学们有没有发现生物学实验设计中特别需要注意的一些因素呢？注意的一些因素呢？酶在代谢中的作用01生物学自变量：实验中自变量：实验中 的对实验对象进行处理的因素的对实验对象进行处理的因素因变量：因因变量：因 改变改变而变化的变量而变化的变量无关变量：无关变量：除自

8、变量外，实验过程中可能还会存在一些对除自变量外，实验过程中可能还会存在一些对 造造 成影响的可变因素成影响的可变因素人为控制人为控制 自变量自变量1.1.变量变量:实验过程中实验过程中变化变化的因素的因素控制变量与设计对照实验控制变量与设计对照实验实验结果实验结果单一变量原则：单一变量原则：实验设计时实验设计时只有一个自变量只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验，且无关变量在对照组和实验组中均要保持组中均要保持相同且适宜。相同且适宜。Y =3+xY =3+x自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量酶在代谢中的作用01生物学空白对照对照组实验组对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量

9、)都保持一致，并将结果进行比较的实验。一般设置对照组和实验组。对照实验的类型：空白对照、自身对照、相互对照、条件对照。2.2.设计对照实验：设计对照实验：酶在代谢中的作用01生物学3.3.实验设计的一般原则实验设计的一般原则对照原则：在实验中，一般需要设置对照组。通过设置对照组，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。单一变量原则：在对照实验中,除了要观察的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。（无关变量始终相同且适宜相同且适宜）等量性原则：指除单一变量可以变化外，其他的实验条件应是一样的，如所用试剂量要相同，放在相同条件下培养，取长势相同的植物培养等。补补充充酶作

10、用的机理02生物学1.活化能分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。Fe3+和过氧化氢酶促使过氧化氢分解，但它们并未供给过氧化氢能量，而是降低了过氧化氢分解的活化能。穿山隧道穿山隧道穿山隧道穿山隧道加热加压相当于给汽车加大油门。提供能量提供能量提供能量提供能量【任务二】1.阅读课本78页第1-3段，结合图5-1，说出活化能的概念，总结酶的作用机理和特点。酶作用的机理02生物学2.酶的作用机理活跃状态活跃状态（1）与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。（2）正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速有序地进行。降低化学反应的活化能。酶作用的机理02生物

11、学1.酶：更显著地降低化学反应的活化能（作用机理（作用机理（作用机理（作用机理）。想一想：如何表示？无催化剂曲线：_酶促反应曲线：_无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：_曲线B曲线AE2E3E2E3酶作用的机理02生物学2.加热为什么能使H2O2分解？因为加热使H2O2分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。3.在常温常压下，Fe3+和H2O2酶并未供给H2O2能量，为什么H2O2也能分解？它们降低了H2O2分解反应的活化能。4.酶能增加产物的生成量吗？酶和无机催化剂一样能催化化学反应的进行，降低反应的活化能，但本身并不被消耗，不为化学反应提供物质和能量，不改变

12、化学反应的方向和生成物的量。酶的本质03生物学【任务三】阅读课本79页和80页，利用流程图总结关于酶本质的探索过程，总结酶的概念酶的本质03生物学少数RNA也具有催化功能。酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。巴斯德之前巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德巴斯德毕希纳毕希纳萨姆纳萨姆纳李比希李比希切赫、奥尔特曼切赫、奥尔特曼发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用。引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。酶是蛋白质。酶的本质03生物学酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数

13、酶是蛋白质。降低活化能少数是RNA酶的定义酶的来源酶的作用酶的化学成分小试牛刀LOGO1.如图是“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验。下列有关叙述中错误的是（）A.与对比证明酶具有催化作用B.都能降低反应所需的活化能C.实验的自变量是温度和催化剂的种类D.实验的因变量可通过单位时间内试管中产生气泡数目的多少反映小试牛刀LOGO2.某小组同学为比较 在不同条件下的分解情况，设计如下实验，实验在常温下进行。下列说法错误的是（）A.2、3组对照可验证酶的高效性，属于相互对照方法B.若a处为煮沸后冷却的猪肝匀浆，可探究温度对酶活性的影响C.本实验的因变量是反应速率，检测指标为产生气泡的快慢D.与2组相比，3组产生气泡速度快的原因是匀浆中的H2O2酶为反应提供更多的能量