5.1.1 酶的作用和本质 课件(共19张PPT) 2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修1

(共19张PPT)
第1课时 酶的作用和本质
第1节
1.阐明酶催化作用的原理
2.说出酶的化学本质
问题探讨
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？
排除物理性消化干扰。
胃内的化学物质。
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解。
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
胃蛋白酶
这种物质到底是什么？
随着对细胞的研究，人们认识到，细胞的生活需要物质和能量。
能量是怎么释放、储存和利用的呢？
化学反应
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。
酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，细胞中有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。
探究酶的作用
比较过氧化氢在不同条件下的分解
探究实践
①实验原理
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。
2H2O2
2H2O + O2 ↑
不同条件
②实验目的
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
1.常温
2.加热
3.加FeCl3
4.加过氧化氢酶.
③材料用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
a.材料：
b.用具：
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
想一想
1.实验为什么要用新鲜的肝脏？
1.如果不是新鲜的肝脏，肝脏中的过氧化氢可能被腐生菌分解而减少。
2.制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。
2.实验为什么把肝脏制备成研磨液？
实验结果现象图
④实验过程及结果
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
步骤 试管编号
1 2 3 4
一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2ml 2ml 2ml 2ml
二 反应条件 常温 90℃ 常温FeCl3 常温
肝脏研磨液
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结果 气泡产生
卫生香复燃 程度
1.与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？
讨论
2号试管放出的气泡多，这一现象说明加热促进过氧化氢酶的分解，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，说明了什么？
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。
4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
1与2对照：
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(为反应提供能量)
1与3对照：
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)
1与4对照：
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。(催化作用)
⑤实验分析
3与4对照：
过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。(催化作用)
⑥实验结论
酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。
请同学们阅读教材P78的科学方法栏目，以“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验为例，指出实验中的相关变量。
实验组
对照组
因变量
自变量
无关变量
(相同且适宜)
(人为改变)
(观测指标)
酶的作用机理
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能量。
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
不同状态对分子影响的动态视频图（可点选不同条件）
酶到底是什么物质呢？19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后，随着酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才逐渐揭开酶的“面纱”。
酶的本质
阅读P79的思考讨论栏目，了解酶本质发现的科学历程。
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德(微生物学家）
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
脲酶是蛋白质
李比希（化学家）
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
来源
酶的概念
化学本质
功能
酶
催化功能
活细胞
蛋白质、RNA
降低化学反应的活化能
来源
原理
本质
功能