5.1.1酶的作用和本质（共21张ppt）高中生物人教版（2019）必修1

(共21张PPT)
第5章细胞的能量供应和利用
第1节降低化学反应活化能的酶
新叶伸向和煦的阳光，
蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。
它们为生存而获取能量，
能量在细胞里流转激荡！
一 酶的作用和本质
问题探讨
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼（L. Spallanzani，1729—1799）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
便于取出实验材料(肉块)；排除物理性消化，确定有化学性消化。
胃内的化学物质将肉块分解了。
收集胃内的化学物质，在体外是否发挥作用。
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？
1773年，意大利科学家斯帕兰札尼：
科学家发现：
1835年，德国科学家施旺：
食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质
胃液中含有大量盐酸，推测盐酸是使食物分解的物质
胃腺分泌物中有一种物质，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
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
①主要场所:
②实质:
③特点:
④意义:
细胞质基质
细胞内各种化学反应
一般都需要酶催化；在水环境中进行；
反应条件温和；一般伴随着能量的释放、储存和利用
细胞代谢是细胞生命活动的基础
在细胞这样较为温和的环境中，各种生化反应如何高效有序地进行？
探究.实践
比较H2O2在不同条件下的分解
一 酶在细胞代谢中的作用
实验原理
加热或Fe3+或H2O2酶
2H2O2 2H2O + O2
实验目的
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
方法步骤
H2O2溶液 2ML 2ML 2ML 2ML
反应条件
观察 气泡
带火星卫生香 —— ——
不明显
少量
较多
大量
变亮
复燃
无关变量
试管编号 1 2 3 4
自变量
因变量
常温 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝脏研磨液
过氧化氢在不同条件下的分解
对照组
实验组
实验组
实验组
科学方法
控制变量和设计对照实验
2、自变量：
3、因变量：
4、无关变量：
除自变量外，实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量
随着自变量的变化而变化的变量
人为改变的变量
1、变量：
实验中可以变化的因素
5、对照实验
除作为自变量的因素外，其余无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。
加热、加Fe3+、加肝脏研磨液
H2O2分解速率
如反应浓度、反应时间等
1号试管对照组（空白对照），2、3、4号试管实验组
1. 与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？
2号试管放出的气泡多，
说明加热能促进H2O2的分解，提高反应速率
2. 在细胞内能通过加热来提高反应速率吗？
不能
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H2O2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？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？
4号试管更快，说明H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内的化学反应需要在常温、常压下进行，只有酶能够满足，所以酶对细胞内的化学反应的顺利进行至关重要。
结果讨论：
能力提升
3、加入猪肝研磨液和氯化铁溶液时能否共用一个吸管？
1、为什么要选用新鲜的猪肝？
2、为什么要将猪肝制成研磨液？
4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？
保证H2O2酶的活性和数量。
使肝细胞破裂，从而释放出H2O2酶，增大酶与过氧化氢的接触面积。
不能，会影响实验的准确性。
气泡的数量、带火星的卫生香复燃的情况等
如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，分析有关说法正确的是( )
A. 该实验的自变量是过氧化氢的分解速率
B. 3号、4号试管对照说明酶具有催化作用
C. 4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高
D. 4支试管中H2O2的浓度和用量都应相同
小试牛刀
D
常态
活跃态
终态
活化能
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。
你能解释加热、无机催化剂、酶在促进过氧化氢分解过程中的作用原理吗？
酶降低化学反应活化能的图解
加热：
Fe3+：
酶：
为反应提供能量
降低化学反应活化能
降低化学反应活化能
为什么酶的催化作用效率更高？
时间
产物浓度
A.加酶
B.加无机催化剂
C.不加催化剂
A、C曲线比较，说明酶具有__________
A、B曲线比较，说明酶具有__________
高效性
催化作用
酶的作用特点：
1、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、酶只改变化学反应速率，但不改变化学反应的方向和生成物的量
巴斯德之前
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
二 酶的本质
争论
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
发酵是由于酵母细胞的存在,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的
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以后才能发挥作用.
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用,就象在活酵母细胞中一样.
提取并证明脲酶是蛋白质
1.巴斯德和李比希的观点各有什么积极的意义？各有什么局限性？
2.在科学发展过程中出现争论是正常的。巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？
思考讨论
巴斯德认为发酵与活细胞有关，是合理的；认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用，是不正确的。
李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质，是合理的；认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用，是不正确的。
巴斯德是微生物学家，特别强调生物体和细胞的作用；
李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。
他们的争论促使后人把对酶的研究目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。
3.从毕希纳的实验可以可以得出什么结论？
4.萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他取得成功靠的是什么样的精神品质？
5.请给酶下一个比较完整的定义。
毕希纳的实验说明，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。
萨姆纳历时9年，用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
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。
活细胞
只有催化作用（生物催化剂）
降低化学反应活化能
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA
细胞内、细胞外、体内、体外
反应前后酶的数量和性质不变
酶的概念：
作用后去向：
作用场所：
本质：
作用机理：
作用：
产生场所：
小试牛刀
1、下列关于酶的叙述，正确有几项( )
①酶是由活细胞产生的
②酶都有消化功能
③酶都是由氨基酸脱水缩合形成
④酶具有多样性
⑤细胞中酶的催化作用发挥后会被及时降解
⑥酶在细胞内外都可发挥作用
一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
2、下列有关酶的发现过程的叙述,错误的是( )
A.斯帕兰札尼做了—个巧妙的实验,发现了化学消化
B.巴斯德和李比希的观点既有积极意义,又有其局限性
C.毕希纳认为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
D.萨姆纳认为酶多数是蛋白质,少数是RNA
C
D
3、下列关于酶的叙述，错误的是 ( )
A. 酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物
B. 酶的催化作用具有专一性，酶能催化一种底物或者一类相似的底物
C. 有少数酶的化学本质为RNA，这一类酶称为RNA酶
D. 酶的作用容易受到环境因素的影响，如高温会使酶的空间结构发生不可逆的改变
4、下列各项是关于酶的叙述，其中正确的一项是( )
①酶是活细胞产生的②酶都有消化功能③酶的本质是蛋白质、蛋白质都是酶④酶具有专一性、高效性⑤酶促反应与外界条件无关⑥淀粉酶能促进淀粉水解
A.①②③ B.①②③④ C.①②④⑥ D.①④⑥
C
D
5、下图是同一反应的酶促反应和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是( )
A.E1是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线
B.E2是酶促反应的活化能，B和D曲线是酶促反应曲线
C.E3是酶促反应的活化能，B和C曲线是酶促反应曲线
D.E2是酶促反应的活化能，A和C曲线是酶促反应曲线
D