5.1.1 酶的作用和本质(共35张PPT)-高中生物人教版必修一课件

(共35张PPT)
第1节 第1课时
酶的作用和本质
酶在细胞代谢中的作用
一
二
酶的作用机理
三
酶的本质
1、为什么要将肉放在金属笼内？
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。
排除物理性消化。
消化道内的化学物质将肉块分解了。
收集胃内化学物质，进行体外实验。
问题探讨
3、怎样才能证明你的推测？
2、是什么物质使肉块消失了？
后来，科学家发现胃液中含有大量盐酸，于是推测盐酸是使食物分解的物质。
1835年，德国科学家施旺，通过实验发现，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远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。
酶 有什么作用呢？ 它是什么物质呢？
CO2+H2O （CH2O)+O2
光能
酶
C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量
酶
叶绿体：
线粒体：
氨基酸 多肽
酶
缩合脱水
核糖体：
细胞代谢
(1)实质：细胞内各种化学反应的统称。
(2)主要场所：细胞质基质。
(3)控制中心：细胞核。
(4)意义：是细胞生命活动的基础。
①在液体环境中进行
②反应条件温和
③一般伴随着能量的释放、储存和利用
④细胞代谢离不开酶
(5)特点
细胞代谢
酶在细胞代谢中的作用
一
细胞代谢过程中会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。幸而细胞中有过氧化氢酶能将它及时分解为氧气和水。
2H2O2 2H2O + O2
过氧化氢酶
下面我们就以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用。
一、酶在细胞代谢中的作用
1.实验目的：
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意义。
一、酶在细胞代谢中的作用
2H2O2 2H2O + O2
反应条件
②气泡冒出情况
加热
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
判断H2O2的分解快慢依据：O2的产生量
①点燃的卫生香的复燃情况
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
2.实验原理：
①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）
②质量分数为3.5%的FeCI3溶液
③新配制的体积分数为3%的H2O2溶液
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
3.实验材料：
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、石棉网、温度计
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
4.实验用具：
（1）取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内加入2mL过氧化氢溶液。将4支试管做不同处理如下图。
1号 2号 3号 4号
3号 4号
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
5.实验步骤：
（2）观察实验现象，并做比较。（观察气泡冒出的情况）
3号
4号
1号
2号
不明显
少量
较多
大量
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
5.实验步骤：
（2）观察实验现象，并做比较。（观察卫生香的燃烧情况）
3号
4号
变亮
复燃
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
5.实验步骤：
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
5.实验步骤：
步骤 试管编号 1 2 3 4
一
二
观察
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
燃烧
燃烧更旺
反应条件
H2O2 浓度
剂量
剂量
气泡产生
点燃的卫生香
不复燃
不复燃
探究 实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
一、酶在细胞代谢中的作用
6.实验结论：
H2O2 在不同条件下的分解速率不一样，在H2O2 酶的作用下分解速率最快。
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号试管放出的气泡多，这一现象说明加热能促进H2O2的分解，提高反应速率。
不能。
2、在细胞内能通过加热提高反应速率吗？
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？
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、3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？说明什么？
4号，过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
一、酶在细胞代谢中的作用
讨论
一、酶在细胞代谢中的作用
控制变量和设计对照实验
温度（加热）、催化剂（FeCl 溶液、肝脏研磨液）
H2O2分解速率
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
1、控制变量
（1）变量：实验过程中的变化因素。
（2）自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素。
（3）因变量：因自变量改变而变化的变量（结果Y）。
（4）无关变量：除自变量外，实验中还存在的一些也对实验结果造成影响的 可变因素。
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
一、酶在细胞代谢中的作用
控制变量和设计对照实验
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
2、对照实验
（1）对照实验：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。一般设置对照组和实验组。
（2）空白对照：对照组未作任何处理。
3、设计原则
对照原则、单一变量原则、随机性原则、平行重复原则、科学性原则
一、酶在细胞代谢中的作用
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
1、为什么加热能促进过氧化氢的分解？
因为加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
2、无机催化剂与酶是否也提供能量，从而使反应速率加快？
不提供能量，而是降低化学反应的活化能。
酶 的 作 用 机 理
二
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
常态
活跃状态
终态
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称为活化能。
活化能
二、酶的作用机理
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
催化机理
二、酶的作用机理
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
A
B
C
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A
曲线C
E3
E2—E3
E2
二、酶的作用机理
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
1、酶作用原理：
酶可以显著降低化学反应的活化能，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、酶作用意义：
二、酶的作用机理
使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。
酶 的 本 质
三
三、酶的本质
阅读教材P79-80 页思考讨论部分，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系。
三、酶的本质
巴斯德之前
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
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
酶是蛋白质
李比希
切赫、奥尔特曼
少数RNA也具有生物催化功能
探索酶的本质
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
三、酶的本质
探索酶的本质
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
来源
功能
化学本质
活细胞产生的
具有催化作用
酶
请给酶下一个比较完整的定义。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
课堂练习
1.下列对酶的叙述，错误的是（ ）
A. 所有的酶都是在核糖体上合成的
B. 酶在催化生化反应过程中本身会发生形变
C. 温度过高能使酶的空间结构发生破坏而失去活性
D. 有些酶在强酸环境下依然具有很高的催化活性
A
课堂练习
2.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ）
A. 酶不能脱离生物体起作用
B. 酶只有释放到细胞外才起作用
C. 所有的酶都是蛋白质
D. 酶是具有催化作用的有机物
D
课堂练习
3. 下列实验所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是（　　）
A.适温水浴加热以确保唾液对淀粉的水解
B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢分解
C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢分解速率
D.还原糖的鉴定实验中用到水浴加热
D
谢谢观看