5.1.1 酶的作用和本质（共25张PPT）

2020-2021生物学（人教版2019）
必修一分子与细胞
第五章第1节
降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
问题探讨
讨论：
1.为什么要将肉块放在金属笼内？
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
排除物理性消化干扰
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
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
新课导入
细胞中的化学反应
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
CO2+H2O 有机物 +O2
光能
叶绿体:
氨基酸 多肽(蛋白质）
脱水缩合
核糖体：
线粒体:
有机物 +O2 CO2+H2O+能量
. 酶在细胞代谢中的作用
一
2H2O2
2H2O + O2↑
1、过氧化氢在体外分解需要什么条件？
资料：细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，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。
加热 加催化剂（如Fecl3)
2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？
2 H2O2 2 H2O + O2↑
2 H2O2 2 H2O + O2↑
2 H2O2 2 H2O + O2↑
Fe3+
过氧化氢酶
2 H2O2 2 H2O + O2↑
（一）比较过氧化氢在不同条件下的分解（实验）
1.实验原理
2.实验目的：
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）
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
3.材料用具
如何判断过氧化氢被分解的快慢？
观察单位时间内产生气泡的多少
观察带火星的卫生香的复燃情况
试管编号
步骤
1
2
3
4
一
二

三
观察
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
反应条件
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
请观察教材P77面图片，描述各支试管的实验现象。
3号
4号
1号
2号
不明显
少量
较多
大量
观察产生气泡的多少
3号
4号
变亮
复燃
观察卫生香的燃烧情况
试管编号
步骤
1
2
3
4
一
二

三
观察
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
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
请观察教材P77面图片，描述各支试管的实验现象。
2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
1 2 3 4 3 4
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
4）2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多,为什么？
自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。
3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
1 2 3 4 3 4
1）与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？
加热能促进H2O2的分解,提高反应速率；
自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。
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。
3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反应速率更快,这说明什么？
1 2 3 4 3 4
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
自主探究1：小组讨论以下问题，时间3min。
4）2号、3号、4号试管相比，哪支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。
请同学们阅读教材P78相关内容（控制变量），思考：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？
自变量：
因变量：
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
随着自变量的变化而变化的变量
人为改变的变量
变量：
实验中可以变化的因素
Y = a + f(x)
自变量
因变量
无关变量
（不同条件X）
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一致且适宜
（结果Y）
（相同条件a）
试管编号
步骤
1
2
3
4
一
二

三
观察
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
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
自变量
因变量
对照实验
讨论：无关变量对实验结果没有影响吗？该实验的无关变量还有哪些？
变量
相同 适宜
试管编号
步骤
1
2
3
4
一
二

三
观察
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
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
对照组
实验组
自变量
因变量
对照实验
讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？
变量
对照性原则
相同 适宜
知识要点
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（activation energy）。
　　酶的作用机理：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
催化剂降低了反应物分子活化时所需的能量
加热：
为反应物分子提供能量(活化能），使其达到活跃状态
Fe3+：
降低化学反应的活化能
酶：
更显著地降低化学反应的活化能（作用机理）
想一想：如何表示？
无催化剂曲线：______
酶促反应曲线：______
无酶促反应所需活化能：______
酶促反应所需活化能： ______
酶降低的活化能： ______
曲线B
曲线A
E2
E3—E2
E3
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
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
VS
切赫和奥特曼
其他科学家
萨姆纳
假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？
二
酶的本质
什么是酶？
催化作用
酶是 产生的具有 的 ，其中绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。
活细胞
有机物
{C4B1156A-380E-4F78-BDF5-A606A8083BF9}酶的来源
酶的作用
酶的本质
合成场所
合成原料
依据酶的概念——分析推理
氨基酸或核糖核苷酸
活细胞产生
催化作用
大多数是蛋白质，少数是RNA
有的在核糖体，有的在细胞核或拟核
酶的作用和本质
酶的基础知识
、 、 、 、 。
实验探究的一般程序
课堂小结
谢谢聆听