高中生物人教版（2019）必修1 5.1.1酶的作用和本质（共19张ppt）

(共19张PPT)
第5章
细胞的能量供应和应用
第1节
降低化学反应活化能的酶
第1课时 酶的作用和本质
学习目标：
说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性；（重点）
进行实验探究时，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验。
问题探讨：
1773年，意大利科学家斯帕兰扎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。
讨论：
1.为什么要将肉块放在金属笼内？
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
便于取出实验材料（肉块），排出物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化 学性消化。
胃内的化学物质将肉块分解。
收集胃内化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
一、酶在细胞代谢中的作用
细胞质基质
1.什么是细胞代谢？
2.探究&实践
比较过氧化氢在不同条件下的分解——验证酶的高效性
（1）实验原理：
H2O2在常温、水浴加热、FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶作用下分解为H2O和O2。
（2）实验目的：
通过比较H2O2在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
（3）材料用具：
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液。
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、陶土网、温度计。
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液。
(4)方法步骤及结果
提示：
过氧化氢酶（蛋白质）普遍存在。实验中动物肝脏研磨液需要新鲜的，因为久置的肝脏研磨液中过氧化氢酶会被微生物分解。
完成课本77页的讨论：
1.与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？
2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
3.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？
4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶 对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
不能
说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
4号试管中的反应速率快；说明酶的催化效率比无机催化剂高；酶使细胞内的化学反应在温和的条件下快速有序地进行。
实验步骤 试管编号
1号对照组 2号实验组 3号实验组 4号实验组
加入H2O2溶液 2mL 2mL 2mL 2mL
加入催化剂 —— —— 2滴FeCl3 2滴肝脏研磨液
温度处理 常温 90℃水浴加热 常温 常温
观察现象 实验结果
产生气泡的多少 几乎无气泡 有气泡产生 有较多的气泡产生 有大量气泡产生
卫生香复燃的剧烈程度 不燃烧 不剧烈 剧烈 很剧烈
（5）实验分析：
1、2号试管对照：加热可以促进H2O2的分解(加热为H2O2的分解提供了活化能)
1、3号试管对照：Fe3+有催化作用
1、4号试管对照：过氧化氢酶有催化作用
2、3(或4)号试管对照：催化剂没有提供能量，但降低了化学反应的活化能
3、4号试管对照：催化效率:过氧化氢酶 > Fe3+——酶具有高效性
（6）实验结论：
酶在常温、常压下能显著降低化学反应的活化能，因此具有高效性。
3.控制变量和设计对照试验
(1)各种变量
因变量
无关变量
实例：过氧化氢分解的不同条件。
定义：因自变量改变而改变的变量。
实例：过氧化氢的分解速率。
实验过程中存在一些对实验结果造成影响的可变因素。
实例：反应物的浓度、反应时间等。
自变量
定义：人为控制的对实验对象进行处理的因素。
决 定
影 响
(相同且适宜)
决定
影响
(2)对照试验
定义：除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
类型：空白对照、相互对照、自身(前后)对照、条件对照。
空白对照的作用是排除无关变量的干扰。
对照组是未经过处理的一组(自然状态下或已知实验结果的一组)。
实验组是经过处理的一组(未知实验结果的一组)。
（3）酶的作用原理
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。
原理：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，因此酶具有高效性。
①＋②＋③没有催化剂时，化学反应发生所需要的活化能。
②＋③加入无机催化剂时，化学反应发生所需要的活化能。
③加入酶时，化学反应发生所需要的活化能。
①
②
③
②与无机催化剂相比，酶所降低化学反应所需的活化能。
①加无机催化剂时降低化学反应所需的活化能。
①＋②加酶时降低化学反应的活化能。
③意义：酶使细胞代谢能在温和的条件下完成。
①
②
③
二、酶的本质
阅读课本P79-80
巴斯德之前，发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德，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。
李比希，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。
毕希纳，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。
萨姆纳，脲酶是蛋白质
切赫、奥尔特曼，少数RNA也具有生物催化功能。
酶的化学本质不同于无机催化剂。一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
一般催化水解什么，就命名什么酶
来源
作用
本质
课后作业：
1.预习酶的特性
2.完成同步练习册105页-108页相关内容。
谢谢！