高中生物人教版（2019）必修1 5.1.1酶的作用和本质（共32张ppt）

(共32张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
——酶的作用和本质
第5章 细胞的能量供应和利用
三维目标
1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学史在不断的探索和争论中前进的。
3、通过实验演示，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
一、细胞代谢
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
思考：提高化学反应速率的途径：
细胞代谢是细胞生命活动的基础。
如：光合作用、呼吸作用、蛋白质的合成与水解等
(1) 用加热给反应体系提供能量。
(2) 使用催化剂。
叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2
光能
酶
线粒体: C3H6O3+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量
氧气
酶
核糖体： 氨基酸 多肽
酶
缩合脱水
细胞代谢过程中需要酶在参与催化。
二、酶在代谢中的作用
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、实验原理
2 H2O2 → 2 H2O + O2 ↑
Fecl3具有催化作用；
新鲜的动物肝脏（如猪肝）中含有过氧化氢酶
<小组学习任务>
以小组为单位，阅读P78-79实验内容和控制变量内容，讨论完善学案上实验步骤，找四组同学来完成实验。
步 骤 试管编号
① ② ③ ④
一 H2O2 浓度 3% _____ _____ _____
加入量 2mL _____ _____ _____
二 反应条件 常温 90℃ 加热 3.5% 溶液 20%
鲜肝______
加入量 / / 2滴 _____
三 观察现象 气泡 数量
速度
卫生香 的燃烧情况
3%
3%
3%
2mL
2mL
2mL
H2O2在不同条件下分解的实验记录表
H2O2
H2O2
H2O2
水浴
无关
变量
自变量
对照组
实 验 组
对照实验
2滴
研磨液
FeCl3
因变量
(H2O2的分解速率不同)
在本实验中应该注意哪些事项？
1.实验时肝脏必须要新鲜。因为酶是蛋白质，如果取材时间太久，肝细胞内的过氧化氢酶数量减少且活性降低。
2.要使用肝脏研磨液，这样可加大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
3.滴加氯化铁和肝脏研磨液不能合用一支滴管。原因是少量酶带入氯化铁溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。
4.过氧化氢具有一定的腐蚀性，使用时不要让其接触皮肤。
步 骤 试 管 编 号
① ② ③ ④
一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
加入量 2mL 2mL 2mL 2mL
二 反应条件 常温 90℃ 水浴加热 3.5% FeCl3溶液 20%
鲜肝研磨液
加入量 / / 2滴 2滴
三 观察现象 气泡 数量
速度
卫生香
四 结 论
1. 、 和 都能加快H2O2的分解
3.过氧化氢酶的催化效率比FeCl3______
2.过氧化氢酶对H2O2的分解有 作用
不明显
少量
较多
大量
不明显
慢
较快
快
不复燃
不复燃
变亮
复燃
进行实验，记录现象，小组讨论，得出结论：
加热
FeCl3
过氧化氢酶
催化
更高
自主学习
阅读课本P80，思考以下问题：
1.为什么加热和使用催化剂（FeCl3和过氧化氢酶）
都能提高H2O2的分解？原理一样吗？
2.为什么过氧化氢酶的催化效率比FeCl3更高？
①加热：使H2O2分子__________
②催化剂：降低了H2O2分解反应的________
得到能量
活化能
酶降低活化能的作用_______
更显著
结论：
1、酶有催化作用
2、与无机催化剂相比，酶具有高效性
酶作为催化剂：
降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点。反应前后，酶的性质和数量不变。
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
那么，为什么使用催化剂可以提高反应速率呢？
1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。
H2O
O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
75 kJ/mol
常温
H2O2
常态分子
活跃分子
H2O2
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
H2O2
活 化 能
H2O
O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
75 kJ/mol
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
O2
H2O
O2
H2O
加热
H2O2
常态分子
活跃分子
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
H2O2
1mol H2O2由常态变为活跃的状态时需要吸收75 KJ的热量，这75 KJ就是每mol H2O2的活化能。
但加入过氧化氢酶时，H2O2只要吸收29 KJ的热量就可以转变为活跃的状态。少了的46 KJ的热量是不是由过氧化氢酶提供的呢？
如果不是由过氧化氢提供的，那么如何解释为何少了46 KJ的热量呢？
思考：
分子初态
活化能
活跃状态
催化剂可以降低化学反应的活化能，从而使活化分子数增多，反应速度加快，而且与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
三、酶的本质
阅读教材：p81
关于酶本质的探索
发现问题：
酿出的酒变酸
提出假设：
1、巴斯德：活细胞存在才发酵
2、李比希：细胞死亡裂解，释放出化学物质才发酵
实验验证：
毕希纳：破碎细胞，
获得提取液
实验结果：
提取液和活细胞都能把糖分解成为酒精和CO2
实验结论：
细胞中存在着酿酶，
引起发酵，把糖转变成为酒精和CO2
科学探究一般过程
毕希纳的结论：细胞中存在着酿酶
酿酶是什么物质？
美国科学家：萨姆纳
切赫和奥特曼：少数的RNA具有催化作用
用丙酮作溶剂，刀豆粉为原料，分离提纯得到脲酶
萨姆纳：酶是蛋白质
酶
归纳： 酶(Enzyme)的概念:
绝大多数酶是蛋白质,
少数的酶是RNA.
酶是活细胞产生的一类具有
生物催化作用的有机物。
来源
功能
本质
下列有关酶的叙述正确的是（ ）
A．酶不能脱离生物体而起作用
B．酶的基本组成单位是氨基酸
C．温度过高不会使酶的空间结构遭到破坏
D．美国科学家萨姆纳用多种方法证明脲酶是蛋白质
D
原理:
特点:
降低
______
______
_____原则
对照实验
对照组
实验组
酶在细胞代谢中的作用是____
催化
控制
变量
______
________
______
自变量
因变量
无关变量
单一变量原则
对照
活化能
高效性
酶的本质：有机物，其中绝大多数为蛋白质，少数为RNA。
1、1783年，斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用时做了一个巧妙的实验，这个实验的巧妙之处在于（ ）
A．排除了鸟的胃中物理性消化的干扰
B．证明了何种消化酶对食物起了消化作用
C．证明了胃对于食物只有化学性消化
D．证明了细胞代谢离不开消化酶
A
课堂巩固
2、下列关于酶的叙述中，不正确的是 (　　)
A．酶是具有催化能力的蛋白质或RNA
B．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
C．食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不需要酶催化
D．绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
C
课堂巩固
3、组成酶的基本单位是＿＿＿＿和＿＿＿。
活细胞内，酶合成的主要场所是＿＿＿＿。
氨基酸
核苷酸
核糖体
课堂巩固
4、下列各图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是 (　　)
C
课堂巩固
谢谢指导！