3.1生命活动需要酶和能源物质（第一课时）（教学课件）（共25张PPT）-高中生物学苏教版（2019）必修一
文档属性
| 名称 | 3.1生命活动需要酶和能源物质（第一课时）（教学课件）（共25张PPT）-高中生物学苏教版（2019）必修一 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 30.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-08-19 20:03:01 | ||
图片预览
文档简介
(共25张PPT)
第一节
生命活动需要酶和能源物质
（第一课时）
第三章 细胞中能量的转化和利用
教学目标
1
2
3
生命观念--结构与功能观：酶的功能与特性是由其独特的空间结构决定的。
科学思维--通过分析与综合，总结酶的作用机理及特性。
科学探究--学会设计对照实验，证明酶的作用、探究酶的特性。
1
2
3
新课导入
酶究竟是一种什么东西呢？
酶最本质的成分就是蛋白质，是生物体内活细胞产生的一种生物催化剂，它能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应。
生物催化剂——酶
01
01
酶的探索过程
1857年
巴斯德
酒精发酵是由酵母菌引起的
1897年
毕希纳
发酵是由酵母菌所含的酶引起的
1926年
萨姆纳
证明脲酶是蛋白质
1936年
确立酶是蛋白质
20世纪80年代
少数酶也具有生物催化功能，称为核酶
切赫 奥特曼
巴斯德以前认为发酵是纯化学反应，与生命活动无关········
01
酶的本质
活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
酶只起催化作用，无调节功能。
定义
本质
注意
酶的
来源
酶的
功能
酶的化
学本质
01
酶的催化作用具有高效性
实验原理
过氧化氢在铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。
2H2O2 2H2O + O2
Fe3＋ /过氧化氢酶
过氧化氢酶
FeCl3溶液
新鲜的酵母菌液
Fe3+
保证酶的数量多，活性强
01
酶的催化作用具有高效性
试管编号 1 2 3
第一步
第二步
结果
实验设计
2滴蒸馏水
2滴5%的FeCl3溶液
2滴酵母菌液
注入3mL体积分数为3％的H2O2溶液
酶高效性实验的设计
01
酶的催化作用具有高效性
实验结果
2
3
1号试管
2
3
01
酶的催化作用具有高效性
实验结果
1号和2号对照说明： FeCl3溶液具有催化作用。
1号和3号对照说明： 过氧化氢酶具有催化作用。
2号与3号试管对照说明：酶的催化作用具有高效性。
结论
01
酶的催化作用具有高效性
试管编号 1 2 3
第一步
第二步
结果
气泡不明显
较多气泡
大量气泡
2滴蒸馏水
2滴5%的FeCl3溶液
2滴酵母菌液
注入3mL体积分数为3％的H2O2溶液
木条不复燃
木条复燃
木条剧烈复燃
对照组
实验组
变量分析
自 变 量
因 变 量
无关变量
实验组
实验结果
01
酶的催化作用具有高效性的意义
你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应。
供能的化学反应如果慢悠悠地进行。
你还能跑那么快吗
化学反应要酶来催化
酶的催化效率要高
健步如飞
保证了细胞内化学反应的顺利进行。
01
酶的作用机理
各条件使反应加快的本质：
加热：
Fe3+：
酶：
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
01
酶的作用机理
活化能
酶并未供给过氧化氢能量，只是降低了过氧化氢分解反应的活化能。
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。
01
酶的催化作用具有专一性
活化分子
非活化分子
酶的催化机制
01
酶的作用机理
活化分子增加
反应速率提高
①加热或光照等
②使用催化剂降低活化能
活化能越低，活化分子就越多
使分子获得能量成为活化分子
提高反应速率机制
01
酶的催化作用具有专一性
实验原理
②还原性糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。
①淀粉和蔗糖是非还原性糖，麦芽糖、葡萄糖、果糖属还原性糖。
淀粉
酶
麦芽糖＋葡萄糖
蔗糖
酶
果糖＋葡萄糖
01
酶的催化作用具有专一性
操作顺序 项目 试管号 注意事项
1 2
1
2
3
4
5
6
7
可溶性淀粉溶液
蔗糖溶液
淀粉酶溶液
37℃下保温时间
加入斐林试剂
水浴加热时间
结果
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
5 min
5 min
2 mL
2 mL
1min
1min
轻轻振荡试管
试管下部入水
试管下部入水
砖红色沉淀
无变化
实验步骤
01
酶的催化作用具有专一性
酶作用示意图
底物
活性中心
酶
合成反应
产物
分解反应
底物
产物
01
酶的催化作用具有专一性
1.含义：一种酶只能催化一种或一类反应。
2.意义：保证了细胞内化学反应有序进行。
3.原因
酶催化作用的专一性与酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系相关，当酶的活性中心与底物分子结合时,就启动了化学反应。
课堂小结
多数是蛋白质
少数是RNA
特性
酶和酶促反应
酶的本质
高效性
专一性
酶催化作用实质
显著降低反应活化能
基础检测
1.酶具有极强的催化功能，其原因是( )
A.增加了反应物之间的接触面积
B.降低了化学反应的活化能
C.提高了反应物分子的活化能
D.提供了化学反应的活化能
答案：B
解析：酶不能增加反应物之间的接触面积，酶可以使化学反应的速率大幅度提高的原因是酶作为生物催化剂，可以明显降低化学反应的活化能，酶不会为反应物提供能量，B正确。
基础检测
2.下列有关酶的发现过程的叙述，错误的是( )
A.巴斯德证实了酒精发酵由酵母菌引起
B.毕希纳提取到了酵母菌体内引起发酵的酶
C.萨姆纳证明了脲酶是蛋白质
D.切赫和奥尔特曼发现少数酶是RNA
答案：B
解析：巴斯德通过观察发酵现象发现，发酵是由微生物引起的，后来他又证实了酒精发酵是由酵母菌引起的，A正确；毕希纳将酵母菌细胞研碎，得到了提取液，往提取液中加入葡萄糖，一段时间后糖液变成了酒，他将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，但没有分离出酿酶，B错误；萨姆纳认为酶是蛋白质，他成功地用丙酮作为溶剂分离了脲酶，并用多种方法证明了脲酶是蛋白质，C正确；美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也有生物催化功能，即少数酶是RNA,D正确。
基础检测
3.20世纪80年代，科学家发现了一种酶——RNase P，RNase P由20%的蛋白质和80%的RNA组成。研究发现，将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一研究结果表明( )
A.一些RNA具有生物催化作用
B.酶的化学本质都是RNA
C.酶的化学本质都是蛋白质
D.酶都是由RNA和蛋白质组成的
答案：A
解析：根据题中信息可知，RNase P由蛋白质和RNA组成，将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，可推知一些RNA具有生物催化作用。本题选A。
基础检测
4.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，下列叙述正确的是( )
A.可用滴加过肝脏研磨液的滴管滴加FeCl3,溶液
B.过氧化氢酶属于胞外酶，研磨实验材料会破坏酶的结构
C.酶具有高效性,是因为研磨液中酶的数量多于Fe3+的数量
D.本实验中加热也能使反应速率加快，但并未降低此反应所需的活化能
答案：D
解析：酶具有高效性，酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍，很少量的酶也能大大加快反应速率，因此不可用滴加过肝脏研磨液的滴管滴加FeCl3溶液，否则会导致无法得出正确的结论，A错误；过氧化氢酶属于胞内酶，研磨实验材料会破坏细胞的结构，有助于酶的释放，B错误；酶具有高效性，是因为与无机催化剂相比，酶能更显著降低化学反应的活化能，C错误；本实验中加热也能使反应速率加快，该过程是通过为化学反应提供能量实现的，并未降低此反应所需的活化能，D正确。
第一节
生命活动需要酶和能源物质
（第一课时）
第三章 细胞中能量的转化和利用
教学目标
1
2
3
生命观念--结构与功能观：酶的功能与特性是由其独特的空间结构决定的。
科学思维--通过分析与综合，总结酶的作用机理及特性。
科学探究--学会设计对照实验，证明酶的作用、探究酶的特性。
1
2
3
新课导入
酶究竟是一种什么东西呢？
酶最本质的成分就是蛋白质，是生物体内活细胞产生的一种生物催化剂，它能在机体中十分温和的条件下，高效率地催化各种生物化学反应。
生物催化剂——酶
01
01
酶的探索过程
1857年
巴斯德
酒精发酵是由酵母菌引起的
1897年
毕希纳
发酵是由酵母菌所含的酶引起的
1926年
萨姆纳
证明脲酶是蛋白质
1936年
确立酶是蛋白质
20世纪80年代
少数酶也具有生物催化功能，称为核酶
切赫 奥特曼
巴斯德以前认为发酵是纯化学反应，与生命活动无关········
01
酶的本质
活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
酶只起催化作用，无调节功能。
定义
本质
注意
酶的
来源
酶的
功能
酶的化
学本质
01
酶的催化作用具有高效性
实验原理
过氧化氢在铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。
2H2O2 2H2O + O2
Fe3＋ /过氧化氢酶
过氧化氢酶
FeCl3溶液
新鲜的酵母菌液
Fe3+
保证酶的数量多，活性强
01
酶的催化作用具有高效性
试管编号 1 2 3
第一步
第二步
结果
实验设计
2滴蒸馏水
2滴5%的FeCl3溶液
2滴酵母菌液
注入3mL体积分数为3％的H2O2溶液
酶高效性实验的设计
01
酶的催化作用具有高效性
实验结果
2
3
1号试管
2
3
01
酶的催化作用具有高效性
实验结果
1号和2号对照说明： FeCl3溶液具有催化作用。
1号和3号对照说明： 过氧化氢酶具有催化作用。
2号与3号试管对照说明：酶的催化作用具有高效性。
结论
01
酶的催化作用具有高效性
试管编号 1 2 3
第一步
第二步
结果
气泡不明显
较多气泡
大量气泡
2滴蒸馏水
2滴5%的FeCl3溶液
2滴酵母菌液
注入3mL体积分数为3％的H2O2溶液
木条不复燃
木条复燃
木条剧烈复燃
对照组
实验组
变量分析
自 变 量
因 变 量
无关变量
实验组
实验结果
01
酶的催化作用具有高效性的意义
你在踢球或奔跑时，肌细胞需要大量的能量供应。
供能的化学反应如果慢悠悠地进行。
你还能跑那么快吗
化学反应要酶来催化
酶的催化效率要高
健步如飞
保证了细胞内化学反应的顺利进行。
01
酶的作用机理
各条件使反应加快的本质：
加热：
Fe3+：
酶：
提高分子的能量
降低化学反应的活化能
更显著地降低化学反应的活化能
01
酶的作用机理
活化能
酶并未供给过氧化氢能量，只是降低了过氧化氢分解反应的活化能。
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。
01
酶的催化作用具有专一性
活化分子
非活化分子
酶的催化机制
01
酶的作用机理
活化分子增加
反应速率提高
①加热或光照等
②使用催化剂降低活化能
活化能越低，活化分子就越多
使分子获得能量成为活化分子
提高反应速率机制
01
酶的催化作用具有专一性
实验原理
②还原性糖能够与斐林试剂发生反应，生成砖红色的沉淀。
①淀粉和蔗糖是非还原性糖，麦芽糖、葡萄糖、果糖属还原性糖。
淀粉
酶
麦芽糖＋葡萄糖
蔗糖
酶
果糖＋葡萄糖
01
酶的催化作用具有专一性
操作顺序 项目 试管号 注意事项
1 2
1
2
3
4
5
6
7
可溶性淀粉溶液
蔗糖溶液
淀粉酶溶液
37℃下保温时间
加入斐林试剂
水浴加热时间
结果
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
5 min
5 min
2 mL
2 mL
1min
1min
轻轻振荡试管
试管下部入水
试管下部入水
砖红色沉淀
无变化
实验步骤
01
酶的催化作用具有专一性
酶作用示意图
底物
活性中心
酶
合成反应
产物
分解反应
底物
产物
01
酶的催化作用具有专一性
1.含义：一种酶只能催化一种或一类反应。
2.意义：保证了细胞内化学反应有序进行。
3.原因
酶催化作用的专一性与酶的活性中心和底物分子在空间结构上有特殊的匹配关系相关，当酶的活性中心与底物分子结合时,就启动了化学反应。
课堂小结
多数是蛋白质
少数是RNA
特性
酶和酶促反应
酶的本质
高效性
专一性
酶催化作用实质
显著降低反应活化能
基础检测
1.酶具有极强的催化功能，其原因是( )
A.增加了反应物之间的接触面积
B.降低了化学反应的活化能
C.提高了反应物分子的活化能
D.提供了化学反应的活化能
答案：B
解析：酶不能增加反应物之间的接触面积，酶可以使化学反应的速率大幅度提高的原因是酶作为生物催化剂，可以明显降低化学反应的活化能，酶不会为反应物提供能量，B正确。
基础检测
2.下列有关酶的发现过程的叙述，错误的是( )
A.巴斯德证实了酒精发酵由酵母菌引起
B.毕希纳提取到了酵母菌体内引起发酵的酶
C.萨姆纳证明了脲酶是蛋白质
D.切赫和奥尔特曼发现少数酶是RNA
答案：B
解析：巴斯德通过观察发酵现象发现，发酵是由微生物引起的，后来他又证实了酒精发酵是由酵母菌引起的，A正确；毕希纳将酵母菌细胞研碎，得到了提取液，往提取液中加入葡萄糖，一段时间后糖液变成了酒，他将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，但没有分离出酿酶，B错误；萨姆纳认为酶是蛋白质，他成功地用丙酮作为溶剂分离了脲酶，并用多种方法证明了脲酶是蛋白质，C正确；美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也有生物催化功能，即少数酶是RNA,D正确。
基础检测
3.20世纪80年代，科学家发现了一种酶——RNase P，RNase P由20%的蛋白质和80%的RNA组成。研究发现，将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一研究结果表明( )
A.一些RNA具有生物催化作用
B.酶的化学本质都是RNA
C.酶的化学本质都是蛋白质
D.酶都是由RNA和蛋白质组成的
答案：A
解析：根据题中信息可知，RNase P由蛋白质和RNA组成，将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，可推知一些RNA具有生物催化作用。本题选A。
基础检测
4.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，下列叙述正确的是( )
A.可用滴加过肝脏研磨液的滴管滴加FeCl3,溶液
B.过氧化氢酶属于胞外酶，研磨实验材料会破坏酶的结构
C.酶具有高效性,是因为研磨液中酶的数量多于Fe3+的数量
D.本实验中加热也能使反应速率加快，但并未降低此反应所需的活化能
答案：D
解析：酶具有高效性，酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍，很少量的酶也能大大加快反应速率，因此不可用滴加过肝脏研磨液的滴管滴加FeCl3溶液，否则会导致无法得出正确的结论，A错误；过氧化氢酶属于胞内酶，研磨实验材料会破坏细胞的结构，有助于酶的释放，B错误；酶具有高效性，是因为与无机催化剂相比，酶能更显著降低化学反应的活化能，C错误；本实验中加热也能使反应速率加快，该过程是通过为化学反应提供能量实现的，并未降低此反应所需的活化能，D正确。