(共28张PPT)
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
用舌头舔一下米饭或馒头能感觉到甜味吗？
如果放在口中细细咀嚼呢？
是什么原因让我们感觉到了甜味？
？
淀粉在唾液淀粉酶的作用下，分解成了麦芽糖。
说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素（如pH和温度）的影响
1.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，理解酶的作用。（科学探究）
2.通过阅读酶的本质的探索历程，加深对酶的本质的理解。
（科学探究）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
2H2O2
2H2O+O2
一、酶在细胞代谢中的作用
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞生命活动的基础。
需要酶的催化
细胞内
1.细胞代谢概念：
2.细胞代谢条件：
3.细胞代谢的场所：
4.细胞代谢的意义：
1.实验原理：不同条件，会影响过氧化氢酶分解为水和氧气的速率。
2.实验结论：实验中的不同条件都能加快过氧化氢的分解，与无机催化剂相比，酶的催化效率要高得多。
比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一 H2O2 浓度
剂量 二
剂量 结果 气泡产生
卫生香燃烧 结论
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2mL
2mL
2mL
2mL
3%
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
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
反应条件
自变量
因变量
无关变量
y=k·x
变量
对照组
实验组
对照实验
思考讨论：
1、与1号试管相比，2号试管出现什么不同现象？这一现象说明什么？
2、在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
提示：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。
提示：不能
3、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？
提示：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号和4号试管相比，哪支试管反应速率快？ 这说明什么？
提示：4号试管的反应速率比3号试管快得多。
提示：细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，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。
5、为什么说酶对于细胞反应的顺利进行至关重要？
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
实验讨论：
？
【例1】如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是( )
A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有
过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的
速率可能会加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
C
土豆片中含有过氧化氢酶，促使H2O2大量分解产生O2，增加新鲜土豆片的数量， H2O2酶的数量增加，会使H2O2分解加快，气体产生速度加快；一段时间后气体量不再增加的原因最有可能是底物H2O2消耗殆尽；酶的活性受温度影响较大，为保证实验的严谨性需要控制温度等无关变量。
5.酶的作用机理
（1）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。
为什么在酶的催化作用下,过氧化氢的分解速度加快了呢？
？
（2）作用机制：同无机催化剂相比，酶能更显著地降低化学
反应的活化能，催化效率更高。
反应物
产物
………………
活化能
反应进程
能量
..…………
……..
无机催化剂
酶
无催化剂
【归纳提升】
实验中的相关变量
项目 概念 举例
自变量 人为控制的对实验对象进行处理的因素 肝脏研磨液、温度、催化剂
因变量 因自变量改变而变化的量 过氧化氢的分解速率
无关变量 除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素 过氧化氢的浓度、
反应的时间
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 ，并将结果进行比较的实验。
对照实验一般要设置 （未做任何处理）和 （做相应处理）。
相同且适宜
对照组
实验组
【易错提醒】
1.酶作为催化剂，降低了化学反应的活化能，本身并不被消耗，并不为化学反应提供能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。
2.用加热的方法不能降低化学反应的活化能，但可以增加反应物分子的内能，从而增加活化分子数。
思考讨论：
1.巴斯德和李比希的观点各是什么？有什么积极意义？各有什么局限性？
2.巴斯德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？
分析资料，总结各位科学家在“酶的本质”的探索过程中做出了哪些贡献？
毕希纳实验:
3.从毕希纳实验中可以得出什么结论？
4.萨姆纳研究的是哪种酶？你认为他成功的主要原因是什么？
5.切赫和奥特曼有什么新发现？
6.酶的本质是什么？
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与整个细
胞的活动有关
发酵与细胞中
某些物质有关
酵母细胞中的某物质能在细胞外起作用
酶是蛋白质
巴斯德之前
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
少数RNA也具有催化功能
酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物。
其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
酶的来源
酶的作用
酶的化学成分
降低
活化能
二、酶的本质
【归纳提升】
酶的概念“二一一”
二本质一来源一作用
【例2】下列关于酶的叙述中正确的是( )
A．酶是由有分泌功能的细胞产生的并且能调节生物体生命活动的物质
B．活细胞都可产生酶，酶可在细胞外起作用
C．酶都是在核糖体上合成的，所有的酶与双缩脲试剂作用都可产生紫色反应
D．所有的酶为化学反应提供能量
B
所有的活细胞都能产生酶，不是只有具有分泌功能的细胞才能产生；大多数酶是蛋白质，能与双缩脲试剂发生紫色反应，但也有少数酶是RNA，不在核糖体上合成，也不能与双缩脲试剂反应；酶作为催化剂，降低了化学反应的活化能，本身并不被消耗，并不为化学反应提供能量。
酶
酶的概念
酶的作用原理
酶的本质
酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物
降低化学反应的活化能
绝大多数是蛋白质，少数是RNA
1．下列有关酶的叙述，正确的是( )
A．酶的数量因参与化学反应而减少
B．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
C．同一生物体内的各种酶催化反应条件都相同
D．任何一个活细胞都能产生酶，酶在细胞内才起催化作用
B
酶作为催化剂，其质量和数量在化学反应前后不变，A错误；酶的本质是蛋白质或RNA ，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，B正确；同一生物体内的各种酶催化反应条件不一定都相同，C错误；哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，酶在细胞内外都能起催化作用，D错误。
2.如图为H2O2在不同条件下分解的曲
线图，图中①②③④表示的条件分别
是( )
A.H2O2酶催化 FeCl3催化 加热 自然条件
B.加热 自然条件 H2O2酶催化 FeCl3催化
C.加热 FeCl3催化 自然条件 H2O2酶催化
D.自然条件 加热 FeCl3催化 H2O2酶催化
D
由图中曲线①②③④可以看出④的反应速率快于①②③，活化能比较低，故④可能是加入的H2O2酶催化、①表示在自然条件下的反应过程；②和③比较，③的活化能比②低，故③为加入了无机催化剂，②为较高温度下。故①自然条件、 ②加热、 ③FeCl3催化、 ④H2O2酶催化，D符合题意。
3.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是( )
A．甲酶能够抵抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
B
分析曲线可知：甲酶在蛋白酶的作用下，酶活性不改变，说明甲酶能够抵抗该种蛋白酶降解，其化学本质不是蛋白质，应是RNA；乙酶在蛋白酶的作用下，酶活性降低，说明该种蛋白酶能改变其分子结构，所以乙酶的化学本质是蛋白质。
4.(2024·河北高考)下列关于酶的叙述,正确的是 ( )
A.作为生物催化剂,酶作用的反应物都是有机物
B.胃蛋白酶应在酸性、37 ℃条件下保存
C.醋酸杆菌中与发酵产酸相关的酶,分布于其线粒体内膜上
D.从成年牛、羊等草食类动物的肠道内容物中可获得纤维素酶
D
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,但其作用的反应物不一定都是有机物,如过氧化氢酶作用的反应物过氧化氢是无机物,A错误;胃蛋白酶应在酸性、低温(此条件下酶空间结构稳定)条件下保存,B错误;醋酸杆菌是细菌,无线粒体结构,C错误;成年牛、羊等草食类动物肠道中存在可分解纤维素的微生物,故从其肠道内容物中可获得纤维素酶,D正确。
5.如图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化
条件下，某化学反应的能量变化过程。
(1)没有酶催化的反应曲线是 。
(2)有酶催化的反应曲线是 。
(3)AC段的含义是 。
(4)BC段的含义是 。
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反应,则B点在纵轴上将向 移动,即反应需要的活化能要 。
②
①
在无催化剂的条件下,反应所需要的活化能
酶降低的活化能
上
增大
快乐源自心态：
知足常乐，摆脱烦恼；
自得其乐，消除痛苦；
苦中作乐，寻求开心；
偷着找乐，化解忧愁。
