高中生物人教版必修一5.1降低化学反应活化能的酶(共26张PPT)

(共26张PPT)
第五章 细胞的能量供应和利用
第一节
（一）酶在细胞代谢中的作用
命
是
一首歌
生
生物细胞进行生命活动所需要的能量，
都必须通过化学反应释放来提供。
结合化学知识，如果要使一个化学反应进行得更顺利、更快，可以采取哪些措施？
加催化剂
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
1、细胞代谢是生命活动的基础，但代谢过程中也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢。
2、体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。
3、细胞中的有一种物质能将过氧化氢及时分解成水和氧气。这种物质是过氧化氢酶，它在肝脏里含量较多。
资料：

1、过氧化氢在体外能分解吗？需要什么条件？
2、过氧化氢在体内和在外界分解情况一样吗？
思考：
[药品名称]过氧化氢溶液
[性状]本品为无色澄清液体，无臭或有类似臭气的臭气
[用法和用量]清洁伤口 3%
[贮藏]遮光、密闭（10℃~30℃）保存
[有效期]18个月
……
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢，了解过氧化氢酶的作用和意义
2H2O2 2H2O + O2
（1）新鲜猪肝或萝卜等活细胞中均含有过氧化氢酶， Fe3+是一种无机催化剂，以及加热都可以加速催化过氧化氢分解成水和氧；分别用一定数量的过氧化氢酶和Fe3+催化过氧化氢分解成水和氧，可以比较两者催化效率。

（2）经计算，用质量分数为3.5%的FeCI3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液做实验，每滴FeCI3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
2H2O2 2H2O＋O2
2H2O2 2H2O＋O2
2H2O2 2H2O＋O2
加热
酶
三氯化铁
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
质量分数为3.5%的FeCI3溶液
新配制的体积分数为3 %的H2O2溶液
量筒、试管、滴管、试管架、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计、卫生香、火柴
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、把肝脏制成研磨液的目的是什么？

2、为什么质量分数为20%的肝脏研磨液必须是新鲜的？

3、为什么体积分数为3 %的H2O2溶液必须是新配制的？
思考：
防止空气中的微生物分解肝脏研磨液中的酶。
防止空气中的微生物释放出酶来将H2O2分解。
有利于过氧化氢酶的释放。
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃水浴
FeCl3溶液
肝脏研磨液
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，
其中在过氧化氢酶的作用下分解速率最快。催化效率更高
反应条件
H2O2 浓度
剂量
剂量
气泡产生
带火星的木条
实验：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

二

观察

结论
问题质疑：
1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能更容易分解？
加热能使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
2、3号试管中的FeCl3中Fe3+和4号试管中的猪肝研磨液的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的原因与2号试管的相同吗？为什么？
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称为活化能。
不同。
3号和4号试管是降低了化学反应的活化能；
而2号试管是反应物获得了能量。
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
反应物
产物
活化能
反应进程
能量
无机催化剂和酶在化学反应中的作用？
..…………
……..
过氧化氢酶
都是降低化学反应的活化能；
无催化剂
..……………….
只是酶降低化学反应活化能的作用更显著。
加入催化剂相当于给汽车找到了一条穿山隧道
催化剂的催化作用本质打比方成：
自变量
（人为改变的）
无关变量
（除自变量外的其他因素）
因变量
（随自变量变化的）
------1、控制变量
（二）科学实验基础知识
（实验中可以变化的因素）


①对照原则：
②单一变量原则：
------2、实验设计原则:
（二）科学实验基础知识
在对照实验的自变量和无关变量中，只有自变量发生变化，而无关变量都应保持相同。
设计对照实验时：一般既要设置对照组（未作处理的），又要设置实验组（作了处理的）。
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃水浴
FeCl3溶液
肝脏研磨液
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，
其中在过氧化氢酶的作用下分解速率最快。
反应条件
H2O2 浓度
剂量
剂量
气泡产生
带火星的木条
思考练习：指出实验中的对照原则和变量
对照组
实验组
步骤
试管编号 说明
1 2 3 4
一

二

观察

结论
1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验
1、酶的发现：
（三）酶的本质：探索历程P81
提出问题：
作出假设：
设计实验并实施实验：


实验预测：
实验结果：
结论：
鸟类的胃中只有物理消化吗？
可能鸟类的胃中还有化学消化。
将肉放入金属笼中然后喂给鹰食。
笼内的肉消失了。
鸟胃液中含有消化肉块的物质。
(将可能的结果叙述清楚)
物理性消化是指　　　 ；
化学性消化是指　　　 。
1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验
对照实验方法。
3、此为实验组，对照组是什么？
与实际生活中鸟类的消化作对照。
用金属笼，排除了物理性消化的干扰。　
1、此实验设计的巧妙之处是什么？
2、运用了什么实验方法?
1773年意大利科学家斯巴兰札尼喂食鹰的实验
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
发酵与活细胞有关，发
酵是整个细胞而不是细
胞中某些物质起作用
引起发酵的是细胞中的
某些物质，但这些物质
只有在酵母细胞死亡并
裂解后才能发挥作用
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后
继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
得到脲酶结晶后，证明酶是蛋白质
李比希
少数RNA也具有生物催化功能
切赫、奥特曼
来源
功能
化学成分
有高效催化作用。
酶作用的实质：
2、酶的本质和作用实质：
小结：
1、酶在细胞代谢中的作用——
2、酶的化学本质——
3、酶的定义——
是生物催化剂，能降低化学反应活化能；同无机催化剂相比，催化效率更高。
绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
2. 关于酶的叙述中,正确的是( ).
A．酶只有在生物体内才能起催化作用
B．酶都有消化作用
C．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
D．酶都是在核糖体上合成的
c
1．同无机催化剂相比，酶有更高催化效率的原因是 （ ）
A．降低反应活化能更显著 B．能供给反应物能量
C．改变了反应的途径 D．能降低反应活化能
A
反馈训练
3．关于活化能，下列说法不正确的是（ ）
A.是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量
B.加热、加压使反应物分子获得足够的活化能
C.无机催化剂使反应物分子获得活化能的量多而加快反应
D.酶降低反应物分子发生反应的活化能后使反应更易进行
4．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（ ）
A.要设置对照组和实验组 B.自变量要始终保持相同
C.无关变量要始终相同且适宜 D.要遵循单一变量原则
C
B
反馈训练
回归生活
回归生活