5.1.1 酶的作用和本质 课件(共22张PPT2个视频)-2025-2026学年人教版高中生物（2019）必修一

(共22张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
5.1.1 酶的作用和本质
本节聚焦
1.细胞代谢为什么离不开酶？
2.酶是什么物质？
3.通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟？
第五章 细胞的能量供应和利用
本是寸草不生的盐碱地，海水稻却能在这里生根发芽。这是为什么呢？
中国农业科学院生物技术研究所研究发现：有一种关键酶——细胞壁多糖合成酶（OsCSLD4），参与植物细胞壁多种糖类的合成，在水稻盐胁迫应答和籽粒发育中具有重要作用。团队通过实验表明，细胞壁多糖合成酶抑制或缺失可显著降低水稻耐盐性，过量表达则提高水稻耐盐性，说明其在水稻盐胁迫应答中具有重要作用。
酶与我们的生产生活实践关系密切，你能举出生活中与酶有关的实例吗？
酶与生活
课本P85
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。
幸而细胞中含有另一种物质，能将过氧化氢及时分解为氧气和水，这种物质就是过氧化氢酶。
细胞代谢
2H2O2 2H2O + O2
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
一、酶在细胞代谢中的作用
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
2H2O2 2H2O + O2
反应条件
【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
判断H2O2的分解快慢依据：
①气泡冒出情况
②点燃的卫生香的复燃情况
1、实验目的
2、实验原理
①常温 ②加热 ③Fe3+是无机催化剂 ④新鲜的肝脏中的过氧化氢酶
①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液；
②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；
③质量分数为3.5%的FeCl3溶液；
用具：酒精灯、三角架、陶土网、盛有热水的烧杯、试管架、四支空试管、量筒、3个滴管、一根卫生香
3、材料用具
单位时间内O2的产生量
【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
4、方法步骤
（1）取4支洁净的试管，分别编号为1、2 、3 、4，向各试管内分别加入2mL过氧化氢溶液
FeCl3
过氧化氢酶
（3）2～3min后，将点燃的卫生香分别放入4支试管内液面的上方，观察哪支试管中的卫生香燃烧猛烈，并将结果记录下来。
（2）设置条件：
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
一个严谨的实验需要遵循等量性原则。这个实验中哪里体现出了等量性原则？哪里没有体现出等量性原则？怎么修改？
【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
5、实验结果
组别 1 2 3 4
过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液
剂量 2滴 2滴
结果 产生气泡
卫生香复燃情况
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
复燃
变亮
2滴清水
2滴清水
【任务1】完成实验，观察结果。
【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
6、思考与讨论
(1)与１号试管相比，２号试管出现什么不同的现象？说明什么？
(2)3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
(4)3号试管与4号试管相比，哪支试管反应速率快，这说明什么？
2号试管放出的气泡多；说明加热能提高反应速率。
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号试管反应速度快，说明过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
(3)为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
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，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
【实验】比较过氧化氢在不同条件下的分解
6、思考与讨论
(5)3号试管与4号试管相比，哪只试管最终产生的氧气最多，为什么？
一样多，几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。
【科学方法】控制变量和设计对照实验
实验过程中遵循的原则：单一变量原则、对照原则、平行重复原则、科学性原则
1.单一变量原则
①变量：
②自变量：
③因变量：
④无关变量：
一个严谨的实验需要遵循什么原则？
实验过程中变化的因素。
实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素。
因自变量改变而变化的变量。
实验中除自变量外的一些对因变量造成影响的可变因素。
2.对照原则
对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验。
对照组通常是已知反应结果的组，或者说与自然条件下相比没有做出改变的组。
实验组通常是未知实验结果的组，或实验条件发生了人为改变的组。
【科学方法】控制变量和设计对照实验
1.单一变量原则
①变量：
②自变量：
③因变量：
④无关变量：
实验过程中变化的因素。
实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素。
因自变量改变而变化的变量。
实验中除自变量外的一些对因变量造成影响的可变因素。
2.对照原则
对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验。
对照组通常是已知反应结果的组，或者说与自然条件下相比没有做出改变的组。
实验组通常是未知实验结果的组，或实验条件发生了人为改变的组。
本实验中哪些是对照组？哪些是实验组？实验的变量有哪些？
【任务2】分析本实验的变量
练习1：如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析正确的是(　　)
A．本实验的自变量只是催化剂的不同
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C．1号与2号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
C
一、酶在细胞代谢中的作用
②加热为什么能加快过氧化氢分解？
③3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？
加热为分子提供了能量，使其变为活跃态
降低化学反应的活化能
观看视频，回答下列问题：
通过实验我们发现加热、加催化剂，都能加快化学反应的速率，但它们的原理一样吗？
①什么是活化能？
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。
此处为视频，已单独上传为视频“活化能”
酶降低的活化能
酶催化过程
所需的活化能
无酶催化时
反应所需的活化能
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
③表示酶降低的活化能是 段。
④若将酶改为无机催化剂，则B在纵轴上向_____移动。
AC
BC
AB
1、酶作用的机理：
一、酶在细胞代谢中的作用
上
降低化学反应活化能
【任务3】分析曲线
同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。
一、酶在细胞代谢中的作用
(1)酶和无机催化剂一样，只是加快化学反应的速率，并不改变化学反应平衡点的位置，只是使化学反应更快地达到平衡点。
(2)酶和无机催化剂一样，在反应前后的数量和性质不变。
练习2：如图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号是(　　)
A．①　　　B．② C．③　　　D．④
A
酶
酶
酶
2、深层剖析：
1.5 酶本质的探索
二、酶的本质
关于酶本质的探索
【任务4】阅读P79、80，找出巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳各自的观点以及观点之间的逻辑关系。
活细胞
某些物质
死亡
某些物质
蛋白质
RNA
1.5 酶本质的探索
二、酶的本质
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
化学本质
来源
功能
活细胞产生的具有催化作用的有机物。
一般说来，活细胞都能产生酶
酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用
酶只起催化作用，无调节功能
2.酶的定义：
1.酶的本质：
3.酶的小结：
拓展延伸
B.酶解法
海水稻里的关键酶——细胞壁多糖合成酶的化学本质是什么？请设计实验探究。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论。
细胞壁多糖合成酶 + 蛋白酶
若酶的活性丧失→该酶是蛋白质
若酶的活性不变→该酶是RNA
A.试剂检测法
细胞壁多糖合成酶 + 双缩脲试剂
出现紫色→该酶是蛋白质
不出现紫色→该酶是RNA
鉴定酶本质的方法
课堂小结
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课堂练习
练习3：判断
(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行(　　)
(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量(　　)
(3)无关变量是与实验结果无关的变量(　　)
(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的(　　)
(5)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)
(6)具有分泌功能的细胞才能产生酶(　　)
(7)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用(　　)
(8)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
(9)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
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