课件23张PPT。金太阳好教育云平台 www.jtyhjy.com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
第1课时 酶的作用和本质
通过“斯帕兰札尼研究鹰的消化作用”的问题探讨导入;首先给出细胞代谢的概念、特点和意义;然后提出问题“酶在细胞代谢中有什么作用”后配一形象生动的视频稍加解答,从而进入到实验的学习,讲解完实验流程后主要让学生来分析几个讨论问题,有意识的引导学生对试管进行对比,让学生得出相应结论,同时也逐步掌握实验的对照原则,接着介绍几种变量的概念及实验的原则,并以此实验为例让学生自主分析以加深学生的理解;接着讲解活化能的概念并给出酶的作用原理图;最后通过阅读关于酶本质的探索资料,让学生分析讨论并填写过程图得出酶的本质,设置想一想的环节,巩固蛋白质和RNA的检测鉴定方法。
酶在细胞代谢中的作用和本质是本节课的重难点,通过阅读酶本质的探索资料掌握酶的本质,通过活化能概念和酶的作用原理图的讲解理解酶的作用;学会控制自变量,设置对照是本课的难点,要重点讲解“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中自变量、因变量和无关变量在本实验具体所指,另外还要使学生得出酶在行使催化作用的同时还具有高效性的结论,为第2课时的学习做好铺垫。
1783年,意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出来发现笼内的肉块消失了。1、肉是不是在胃里面磨碎的?2、是什么物质使肉消失的?1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质;
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的
资料,认同科学是在不断探索和争论中
前进的;
3.掌握控制实验变量的科学方法。
一、酶在细胞代谢中的作用②特点: 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和储存③意义:是细胞生命活动的基础1.细胞代谢①概念 细胞中每时每刻都进行的化学反应的统称。酶在细胞代谢中有什么作用呢? 视频《酶是用来干什么的》,通过生动风趣的方式简略的向学生介绍酶在人体内的作用,同时激发学生的兴趣http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55deb5d0af508f0099b1c811比较过氧化氢在不同条件下的分解1.实验原理: H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。2.实验材料:新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液3.实验步骤:2 H2O2 → 2 H2O + O2⑴ 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过氧化氢的分解,提高反应速率⑵ 在细胞内,能通过加热来提高反应速率吗?不能⑶ 3号和4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明什么? 这说明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⑷ 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?4号试管中的反应速率快,可以说明,与无机催化剂Fe3+相比,过氧化氢的催化效率要高出很多4.实验结论:(1)酶同无机催化剂一样,具有加快化学反应速率的作用,因
此酶具有催化性
(2)酶同无机催化剂相比,催化效率更高,因此酶具有高效性对照原则:做实验一般要设置对照组和实验组单一变量原则:只有自变量一个因素不同,其它因素相同控制变量自变量:人为改变的变量
因变量:随着自变量的变化而变化的变量
无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,
对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量实验原则2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90℃FeCl3肝脏研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明显少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应条件对照组实 验 组对照实验单一变量2.酶的作用原理①活化能概念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②酶的作用是一种生物催化剂,能显著降低化学反应的活化能二、酶的本质 发酵是纯化学反应,与生命活动无关发酵必需有活细胞参与引起发酵是细胞中某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用 活细胞粉碎后所得的物质作用和活的酵母细胞作用一样证明脲酶是蛋白质证明少量RNA也具有催化作用1.酶的定义酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。2.酶的本质有机物(其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。)如何设计实验证明某种酶是蛋白质还是RNA?
提示:(1)证明某种酶的化学本质是蛋白质
实验组:待测酶溶液+双缩脲试剂→检测是否出现紫色反应;
对照组:已知蛋白质溶液+双缩脲试剂→出现紫色反应。
(2)证明某种酶的化学本质是RNA
实验组:待测酶溶液+吡罗红染液→检测是否出现红色;
对照组:已知RNA溶液+吡罗红溶液→出现红色。一.酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
概念 特点 意义
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解
①实验原理 ②实验步骤 ③实验现象观察 ④现象分析
⑤实验结论:酶具有催化作用+高效性
⑥注意事项
3.酶的作用原理
①活化能的概念
②酶的作用:降低化学反应的活化能
二.酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。1.关于产生酶的场所的叙述,正确的是( )
A.细胞核 B.主要是核糖体
C.细胞质 D.全部在核糖体B2.关于酶的性质,下列叙述错误的是 ( )
A.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
B.酶的催化效率很高,但受温度和酸碱度的影响
C.化学反应前后,酶的化学性质和数量保持不变
D.酶与双缩脲试剂不一定发生紫色反应
A 3.在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果
应是( )
A.产生气泡
B.溶液呈紫色
C.溶液呈蓝色
D.产生砖红色沉淀
B4.20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶,是由20%的蛋白质和80%的RNA组成,如果将这种酶中的蛋白质除去,并提高Mg2+的浓度,他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性,这一结果表明( )
A.RNA具有生物催化作用
B.酶是由RNA和蛋白质组成的
C.酶的化学本质是蛋白质
D.绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA A5.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.利用果胶酶提高水果的出汁率
B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D.利用水浴加热提高胡萝卜素的萃取效率D1.P81练习一、2和3;
2.预习P83探究实验。
3.看视频《比较过氧化氢在不同条件下的分解》http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=536391de5aa833d25d57cf9f课件22张PPT。金太阳好教育云平台 www.jtyhjy.com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
第2课时 酶的特性
通过视频导入新课;先让学生预读了解基本概念,然后再给出酶的高效性、专一性机理图解进行概念阐述,接着分别对低温和高温、酸性和碱性条件逐个分析讲解酶发挥作用的温和性条件;探究影响酶活性的条件内容,先介绍相关知识,然后针对特定的条件(温度、pH),让学生分组讨论,进行实验的设计,这既可增加学生理解又能培养学生的思维,之后再给出参考答案,课后再配以相关视频加强巩固;最后对有关酶促反应的曲线进行拓展分析。课堂总结及课堂检测对本节知识加以巩固。
酶的特性作为重点内容可以学生先预读,教师展示原理加讲解的过程来完成;探究实验设计中“设计思路”(如何控制自变量、设置对照组)是本节课的难点,要充分引导学生思考、给出典型方案,并对粗糙的思路进行评议和改进,尤其是使学生充分理解酶和底物在接触之前的进行温度或pH预处理的原因。 视频《再次介绍酶》,通过再次介绍酶,让学生认识到酶对人体的具体作用,同时过度到新课的学习http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=55dfaad1af508f0099b1c8211.理解酶在代谢中的特性;
2.设计实验探究或验证酶的特性及影响因素。三、酶的特性1.酶具有高效性酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍酶催化机理2.酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应3.酶的作用条件较温和1)酶的活性(催化效率)受温度影响一定范围,酶的活性随内温度升高而增强超过一定温度,酶的活性随内温度升高而降低,甚至失活。在最适温度,酶的活性最高低温可降低酶活性,但不使酶失活在最适pH,酶的活性最高pH偏高或偏低酶的活性都会明显降低,直至失活3.酶的作用条件较温和1)酶的活性(催化效率)受PH影响四、探究影响酶活性的条件酶对化学反应的催化效率,称为酶活性用什么来表示酶促反应速率?单位时间内底物的减少量或产物的生成量思路:设置条件对照1 底物 + 条件1 + 酶
2 底物 + 条件2 + 酶
3 底物 + 条件3 + 酶
·
·
·一段时间后检测底物的减少量或
产物的生成量分组设计实验,分别探究温度、pH对酶活性的影响材料用具(课本P84)
下面列出的材料用具供选用,你可以根据实验方案进行增删
质量分数为2%的新配置的淀粉酶溶液,新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液,质量分数为3%可溶性淀粉溶液,体积分数为30%的过氧化氢溶液,质量分数为5% HCl溶液,质量分数为5% NaOH溶液,100℃沸水、60℃热水,蒸馏水,冰块,碘液、斐林试剂。
试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯、三角架、石棉网、温度计、PH试纸、火柴
(建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响,
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响)实验中用的淀粉酶最适温度为60℃左右
H2O2在加热条件下会分解探究温度对酶活性的影响结论:酶发挥作用需要适宜的温度,温度过高
或过低都会影响酶的活性探究pH对酶活性的影响结论:酶的催化作用需要适宜的pH, pH过高
或过低都会影响酶的活性五.酶的活性与酶促反应速率的相关曲线分析1.反应条件(1)与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只缩短达到化学平衡所需的时间,不
改变化学反应的平衡点。
2.酶浓度和反应条件
(1)图甲:
在底物充足,其他条件适宜的情况下,
酶浓度与酶促反应速率成正比。
(2)图乙:
①与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
②酶只缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应平衡点。3.反应底物浓度
(1)加入酶A时,一定范围内随底物浓度增加反应速率增加, 当底物浓度超过一定范围后反应速率不再改变。
(2)酶A会促进酶促反应进行酶B不会,说明酶具有专一性。4.pH和温度(1)甲图:
①在最适pH时,酶的催化作用最强,高于或低于最适
pH,酶的催化作用将减弱;
②过酸过碱都会使酶失活;
③不同的酶最适pH不同。
(2)乙图:
①在一定温度范围内,随温度升高,酶的催化作用增强,超过这一范围,酶的催化作用将减弱;
②低温只会抑制酶的活性,而高温会使酶失活。
(3)丙图:
反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。1.关于酶的叙述,错误的是 ( )
A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物
B2.下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系
的是( )
C3.在证明酶的催化作用受温度影响的实验时,有学生取两支试管将淀粉溶液与唾液混合后,分别将试管放在冰水、37°C和沸水中 5 min 后,分别加入 3 滴碘液,结果两支试管都变蓝,证明酶的催化作用需要适宜的温度。此实验的不足之处是( )AA.酶与淀粉不能在设置各自温度之前接触
B.温度为 37 ℃的对照实验必不可少
C.这两支试管都不应变蓝
D.不能用碘液检验是否存在淀粉4.为了探究口腔分泌液中是否有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如下图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后,1、2中加入适量双缩脲试剂,3、4中不加任何试剂,下列实验能达到目的的是 ( )A.实验② B.实验①
C.实验①、实验②都能 D.实验①、实验②都不能A1.完成P86一、基础题和二、拓展题;
2.完成P108自我检测一、选择题;
3.观看实验视频。 http://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=536391de5aa833d25d57cf9bhttp://www.jtyhjy.com/edu/ppt/ppt_playVideo.action?mediaVo.resId=536391dd5aa833d25d57cf97 该视频(探究不同温度对淀粉酶的影响)展示了不同温度对照下淀粉的水解程度不同,可更形象的向学生讲解,让学生更透彻的理解。 该视频(探究不同pH对过氧化氢酶的影响)展示了不同pH对照下过氧化氢释放氧气的效率不同,得知酶发挥作用需要适宜的pH条件,让学生更容易理解。