【公开课】降低化学反应活化能的酶课件人教版必修1.pptx

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1、1.1.细胞中有哪些物质可以提供能量？细胞中有哪些物质可以提供能量？2.2.细胞中与能量转化有关的结构有哪些？细胞中与能量转化有关的结构有哪些？3.3.细胞中与能量转化有关的生命活动有哪些细胞中与能量转化有关的生命活动有哪些？4.4.细胞产生能量后可用于哪些生命活动？细胞产生能量后可用于哪些生命活动？糖类、脂肪糖类、脂肪叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用用于各项生命活动用于各项生命活动第第5 5章章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用第第1 1节节 降低化学反应活化能的酶降低化学反应活化能的酶细胞代谢：细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应。细胞中每时

2、每刻都进行着许多化学反应。1.1.许多化学反应的发生是需要条件的，有哪些条件？许多化学反应的发生是需要条件的，有哪些条件？2.2.细胞中的化学反应能不能利用以上条件？细胞中的化学反应能不能利用以上条件？生物催化剂生物催化剂酶酶高温、高压、通电、催化剂等高温、高压、通电、催化剂等H H2 2O O2 2H H2 2O+OO+O2 2过氧化氢酶过氧化氢酶探究探究实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解一、酶在细胞代谢中一、酶在细胞代谢中作用作用资资料料：细细胞胞代代谢谢会会产产生生代代谢谢废废物物，甚甚至至会会产产生生对对细细胞胞有有害害的的物物质质，如如过过氧氧化

3、化氢氢，体体内内过过氧氧化化氢氢过过多多会会导导致致皮皮肤肤发发黄黄，毛毛发发（包包括括头头发发）变变白白，会会加加速速人人体体衰衰老老。幸幸而而细细胞胞中中含含有有过过氧氧化化氢酶氢酶，能将过氧化氢及时分解为，能将过氧化氢及时分解为O O2 2和和H H2 2O O。其反应式如下：。其反应式如下：2H2O22H2O+O2反应条件反应条件常温常温加加无机催化剂无机催化剂，如，如Fe3+加加生物催化剂生物催化剂，如新鲜肝脏中含有，如新鲜肝脏中含有过氧化氢酶过氧化氢酶一、实验原理一、实验原理加热加热是化学反应常见的条件是化学反应常见的条件观看视频，观察实验现象，填写实验结论。观看视频，观察实验现象

4、，填写实验结论。实验步骤实验步骤试管试管试管编号试管编号1 1号号2 2号号3 3号号4 4号号 H H2 2O O2 2浓度浓度3%3%3%3%3%3%3%3%剂量剂量2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL反应条件反应条件常温常温9090FeClFeCl3 32 2滴滴鲜肝研磨液鲜肝研磨液2 2滴滴实实验验现现象象气泡产生气泡产生 卫生香燃烧卫生香燃烧 实验结论实验结论1 1、2 2号对照：号对照：1 1、3 3号对照：号对照：1 1、4 4号对照：号对照：3 3、4 4号对比：号对比：不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃加热能加快加热能加快

5、 H H H H2 2O O O O2 2分解分解FeFe3+3+能催化能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶能催化酶能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶的催化效率比酶的催化效率比FeFe3+3+高高实验步骤实验步骤试管试管试管编号试管编号1 1号号2 2号号3 3号号4 4号号 H H2 2O O2 2浓度浓度3%3%3%3%3%3%3%3%剂量剂量2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL反应条件反应条件常温常温9090FeClFeCl3 32 2滴滴鲜肝研磨液鲜

6、肝研磨液2 2滴滴实实验验现现象象气泡产生气泡产生 卫生香燃烧卫生香燃烧 实验结论实验结论1 1、2 2号对照：号对照：1 1、3 3号对照：号对照：1 1、4 4号对照：号对照：3 3、4 4号对比：号对比：不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃加热能加快加热能加快 H H H H2 2O O O O2 2分解分解FeFe3+3+能催化能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶能催化酶能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶的催化效率比酶的催

7、化效率比FeFe3+3+高高观察下表，实验过程中有哪些因素是可以改变的？观察下表，实验过程中有哪些因素是可以改变的？变量变量：实验过程中的变化因素。包括：实验过程中的变化因素。包括自变量、因变量、无关变量自变量、因变量、无关变量。阅读教材阅读教材7878页：页：控控制制变变量量和和设设计计对对照照实验实验实验步骤实验步骤试管试管试管编号试管编号1 1号号2 2号号3 3号号4 4号号 H H2 2O O2 2浓度浓度3%3%3%3%3%3%3%3%剂量剂量2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL反应条件反应条件常温常温9090FeClFeCl3 32 2滴滴鲜肝研磨液鲜肝研磨液2 2滴

8、滴实实验验现现象象气泡产生气泡产生 卫生香燃烧卫生香燃烧 实验结论实验结论1 1、2 2号对照：号对照：1 1、3 3号对照：号对照：1 1、4 4号对照：号对照：3 3、4 4号对比：号对比：不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃加热能加快加热能加快 H H H H2 2O O O O2 2分解分解FeFe3+3+能催化能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶能催化酶能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶的催化效率比酶的催化效率比FeFe

9、3+3+高高自变量自变量无关变量无关变量因变量因变量变量变量相同且适宜相同且适宜对照组对照组实实 验验 组组对照实验对照实验单一变量原则单一变量原则作用原理一样吗？作用原理一样吗？H H2 2O O2 2H H2 2O+OO+O2 2H H2 2O O2 2常态常态活跃态活跃态发生化学反应发生化学反应活化能活化能能量能量活活化化能能：分分子子从从常常态态转转变变为为容容易易发发生生化化学学反反应应的的活活跃跃状状态态所所需需要要的的能量能量。二、酶的二、酶的作用机理作用机理 观观看看视视频频，思思考考加加热热、FeFe3+3+、H H2 2O O2 2酶酶能能加加快快化化学学反反应应速速率率的

10、的原原理理是什么？是什么？加热：加热：Fe3+：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用，催化效率，催化效率更高。更高。（酶具有高效性的原因）（酶具有高效性的原因）酶：酶：为为H2O2提供能量（活化能）。提供能量（活化能）。能降低化学反应的活化能。能降低化学反应的活化能。能降低化学反应的活化能。能降低化学反应的活化能。（酶的作用机理）（酶的作用机理）实验步骤实验步骤试管试管试管编号试管编号1 1号号2 2号号3 3号号4 4号号 H H2 2O O2 2浓度浓度3%3%3%3%3%3%3%3%剂量剂量2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL2mL反应条件反应条

11、件常温常温9090FeClFeCl3 32 2滴滴鲜肝研磨液鲜肝研磨液2 2滴滴实实验验现现象象气泡产生气泡产生 卫生香燃烧卫生香燃烧 实验结论实验结论1 1、2 2号对照：号对照：1 1、3 3号对照：号对照：1 1、4 4号对照：号对照：3 3、4 4号对比：号对比：不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃复燃加热能加快加热能加快 H H H H2 2O O O O2 2分解分解FeFe3+3+能催化能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分解H H H H2 2O O O O2 2酶能催化酶能催化 H H H H2 2O O O O2 2分解分

12、解H H H H2 2O O O O2 2酶的催化效率比酶的催化效率比FeFe3+3+高高加热为加热为HH2OO2提供能量（活化能）提供能量（活化能）FeFe3+3+能降低化学反应的活化能能降低化学反应的活化能H H2 2O O2 2酶酶能降低化学反应的活化能能降低化学反应的活化能H H2 2O O2 2酶酶降低活化能的作用比降低活化能的作用比Fe3+更显著更显著反应过程能量没有催化剂有无机催化剂催化有酶催化酶降低化学反应活化能示意图活跃状态常态活化能底物产物1.1.如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E E1 1、E E2 2、E E3 3都是活化能，

13、请都是活化能，请据图回答：据图回答：(1)(1)请将这三种活化能分别与不使用催请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。剂三种条件进行对应。(2)(2)使用酶作催化剂时，酶所降低的化使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示？学反应的活化能应该怎么表示？斯帕兰札尼：斯帕兰札尼：斯帕兰札尼：斯帕兰札尼：食物在胃中的消化，靠的是胃液中的食物在胃中的消化，靠的是胃液中的食物在胃中的消化，靠的是胃液中的食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质某种物质某种物质某种物质？科学家：科学家：科学家：科学家：胃液中有大量盐

14、酸，推测胃液中有大量盐酸，推测胃液中有大量盐酸，推测胃液中有大量盐酸，推测盐酸使食物分解盐酸使食物分解盐酸使食物分解盐酸使食物分解。1835183518351835年，施旺：年，施旺：年，施旺：年，施旺：胃胃胃胃腺腺腺腺分分分分泌泌泌泌物物物物中中中中有有有有一一一一种种种种物物物物质质质质和和和和盐盐盐盐酸酸酸酸混混混混合合合合后后后后，对对对对肉肉肉肉类类类类的的的的分分分分解解解解能能能能力力力力远远远远远远远远大大大大于于于于盐盐盐盐酸酸酸酸的的的的单单单单独独独独作作作作用用用用，这这这这种种种种物质就是物质就是物质就是物质就是胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶。斯帕兰札尼在研究鹰的消

15、化作用酶到底是什么物质呢？酶到底是什么物质呢？我我国国早早在在40004000多多年年前前的的夏夏禹禹时时代代，就就掌掌握握了了酿酿酒酒技技术术，17161716年年康康熙熙字字典典收收录录了了酶酶字字，并并将将“酶酶”解解释释为为“酒酒母母也也”。“酒酒母母”就是现在所说的酵母。就是现在所说的酵母。阅读教材阅读教材P79-80P79-80页，将页，将P80P80页页“练习与应用练习与应用”的图补充完整。的图补充完整。巴斯德之前巴斯德之前发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关,发酵是整发酵是整个细胞而不是细胞中的某些个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。物质在起作用。发酵是纯化学反应，与生命活动无关

16、。发酵是纯化学反应，与生命活动无关。巴斯德巴斯德李比希李比希引起发酵的是细胞中的某些物质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但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。并裂解后才能发挥作用。毕希纳毕希纳 酵母细胞中的酵母细胞中的某些物质某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起能够在酵母细胞破碎后继续起催化催化作用作用,就像在活酵母细胞中一样。就像在活酵母细胞中一样。萨姆纳萨姆纳脲脲酶是蛋白质酶是蛋白质 发现发现少数少数RNARNA具有催化功能具有催化功能。萨姆纳之后萨姆纳之后科学家们：获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等科学家们：获得胃蛋白酶，胰蛋白酶等许多酶许多酶的结的结晶，并证明

17、这些酶的化学本质是晶，并证明这些酶的化学本质是蛋白质蛋白质。切赫、奥尔特曼切赫、奥尔特曼结合以上研究，给酶下一个定义？结合以上研究，给酶下一个定义？（提示：什么细胞产生？具有什么作用？化学本质是什么？）（提示：什么细胞产生？具有什么作用？化学本质是什么？）二、酶的本质二、酶的本质 酶是酶是活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物，其中绝大多，其中绝大多数酶是数酶是蛋白质蛋白质，少，少数酶是数酶是RNARNA。(1)(1)酶的基本组成单位是氨基酸酶的基本组成单位是氨基酸()(2)(2)活细胞都能产生活细胞都能产生酶酶()(3)(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用酶是

18、活细胞产生的，只能在细胞内起作用()(4)(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸酶在反应完成后立即被降解成氨基酸()(5)(5)酶具酶具有催化、调节等多种功能有催化、调节等多种功能()酶的作用和本质酶的作用和本质化学本质化学本质绝大多数是绝大多数是_少数是少数是_元素元素合成原料合成原料合成场所合成场所来源来源作用作用作用机理作用机理作用场所作用场所蛋白质蛋白质RNARNA氨基酸氨基酸核糖核苷酸核糖核苷酸核糖体核糖体主要是细胞核主要是细胞核降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能催化作用催化作用几乎所有活细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）几乎所有活细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外）C C、H H、O O、N N等等C C、H H、O O、N N、P P细胞内、细胞外、体外细胞内、细胞外、体外