5.1.1 酶的作用和本质课件(共22张PPT，含4个视频) 2024-2025学年高一生物学人教版（2019）必修1

(共22张PPT)
5.1 课时1 酶的作用和本质
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙实验：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。
便于取出肉块、排除物理性消化干扰
问题1: 为什么要将肉块放在金属笼内？
问题2、3: 是什么物质使肉块消失了？怎样才能证明你的推测？
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。
情景导入
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
常见有机化学反应的条件
高温
高压
强酸
强碱
剧烈
细胞内外的环境
常温
常压
水溶液环境
pH接近中性
温
和
酶
一、酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢是生命活动的基础。
细胞代谢离不开酶。
【旧知识回顾】利用H2O2制备氧气
【资料】过氧化氢(H2O2)是一种代谢废物，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变白，会加速人体衰老，损害细胞。
MnO2
▲
思考
细胞内也能通过加热的方式提高反应速率吗？
不能！
思考
细胞内由哪种物质充当催化剂提高反应速率？
酶
1.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，
了解过氧化氢酶的作用。
（一）实验：比较H2O2在不同条件下的分解
2H2O2 2H2O + O2
反应条件
2.实验原理：
常温
加热
加FeCl3
加过氧化氢酶
产生量：
1、气泡产生速率
2、卫生香复燃情况
新鲜：过氧化氢酶数量多、活性强 研磨：增加酶与反应物的接触面积
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
比较过氧化氢在不同条件下的分解（视频）
3.实验过程
对照组 实 验 组
实验分析 (1)1.2相比现象说明了什么 (2)3/4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么问题 (3)4号试管反应速率更快，说明 (4)2/3/4号试管相比，哪只试管最终产生的氧气多？ 2号
1号
3号
4号
2mL 过氧化氢溶液
常温
90℃水浴
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
不明显
少量
较多
大量
复燃
复燃且燃烧剧烈
气泡产生
卫生香复燃
分 组 编 号
相 同 处 理
不 同 处 理
说明加热能促进过氧化氢分解,提高反应速率。
Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多
一样多，过氧化氢的浓度和体积一样
酶能提高反应速率，但不改变化学反应的平衡点；酶是催化剂，反应前后，酶的性质和数量不变。
4.实验现象及结论
不复燃
不复燃
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
因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
单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持相同且适宜。
科学方法：控制变量和设计对照实验
一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？
控制变量
步骤 试管编号
1 2 3 4 一
二
三 观察
带火星的卫生香 实验结论 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
自变量
因变量
相同 适宜
变量
酶具有 作用，同 相比，
酶的催化效率更 。
催化
无机催化剂
高
思考
加热、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快的原因是
活跃状态
常态
活化能
分子
1.什么是活化能？
2.加热为什么能加快过氧化氢分解？
3. Fe3+和过氧化氢酶都有催化作用，你认为催化的机理是什么？
（二）酶的作用机理
思 考：
(1)活化能：
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃态所需要的能量。
图中①表示：
图中②表示：
图中④表示：
无催化剂时化学反应所需的活化能。
无机催化剂催化时化学反应所需的活化能。
酶催化时化学反应所需的活化能。
（二）酶的作用机理
(2)酶催化的机理
酶与无机催化剂催化的机理相同，都能降低化学反应的活化能，但是酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
③表示：
⑤表示：
无机催化剂降低的活化能
酶降低的活化能
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
二、酶的本质
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
其他科学家
切赫和奥特曼
发酵与死细胞中的物质有关
发酵与活细胞有关
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
少数酶是RNA
切赫
奥特曼
酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。
酶是 产生的具有 的 ，其中，绝大多数酶是 。
催化作用
活细胞
有机物
蛋白质，少数的酶是RNA
酶的来源
酶的化学本质
酶的功能
根据本节课的学习，给酶下一个定义。
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________
元素组成
合成原料
合成场所
来源 一般来说，活细胞都能产生 作用 作用原理 作用场所 RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核（真核生物）
细胞内、外及生物体外均能发挥作用
C、H、O、N、(S)
C、H、O、N、P
显著降低化学反应的活化能
催化作用
酶是一种生物催化剂；
酶显著降低了化学反应的活化能。
设置对照实验
探究实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
酶的作用和本质
酶在细胞代谢中的作用
酶的本质：
绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
自变量
因变量
无关变量
1.如图表示酶和无机催化剂改变化学反应速率的原理，下列叙述正确的是( )
A.酶具有催化作用，是因为能为化学反应提供能量
B.酶降低的化学反应的活化能是EC
C.酶比无机催化剂的催化效率更高，其实质在于EB－EC＞EB－EA
D.EC和EA分别表示酶和无机催化剂为化学反应提供的活化能
C
2.如图所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列叙述正确的是( )
A.加FeCl3溶液的试管产生的气泡最多
B.肝脏研磨液使过氧化氢分解最快，是因为其浓度高于3.5%的FeCl3溶液的浓度
C.本实验中加入FeCl3组和加入肝脏研磨液组的作用机理不同
D.该实验的1号试管常温处理，是作为对照组，排除无关变量的干扰
C
3.酶的发现经过了许多科学家的研究，以下科学家及其成果不对应的是( )
A.巴斯德提出没有活酵母菌细胞参与，酿酒时糖类就不能转化为酒精
B.李比希证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某些物质，而不是细胞本身
C.萨姆纳提取出脲酶结晶，并证明其化学本质是蛋白质
D.切赫与奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能
李比希认为促使酒精发酵的是酵母菌中的某些物质，且这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用，毕希纳通过实验证明促使酒精发酵的是酵母菌中的某些物质，而不是细胞本身，B符合题意。
B
4.下列有关酶的叙述，正确的是( )
①是由具有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的从体内转化而来　③活细胞中都含有酶　④绝大多数酶是蛋白质　⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用　⑨酶只在细胞内发挥作用
A.①②⑤ B.③⑦⑨
C.③④⑧ D.④⑤⑥
C