酶的作用和本質(zhì)課件【高效課堂+備課精研】 高一上學(xué)期生物人教版必修1

第1節(jié)第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)酶在細(xì)胞代謝中的作用一二酶的作用機(jī)理三酶的本質(zhì)1、為什么要將肉放在金屬籠內(nèi)？

1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過(guò)一段時(shí)間后，他把小籠子取出來(lái)，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。

排除物理性消化。消化道內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。收集胃內(nèi)化學(xué)物質(zhì)，進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)。問(wèn)題探討3、怎樣才能證明你的推測(cè)？2、是什么物質(zhì)使肉塊消失了？后來(lái)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃液中含有大量鹽酸，于是推測(cè)鹽酸是使食物分解的物質(zhì)。1835年，德國(guó)科學(xué)家施旺，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，胃腺分泌物中有一種物質(zhì)，將它與鹽酸混合后，對(duì)肉類的分解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鹽酸的單獨(dú)作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。酶

有什么作用呢？它是什么物質(zhì)呢？

CO2+H2O

（CH2O)+O2光能

酶C6H12O6+6H2O+O2

6CO2+12H2O+能量酶葉綠體：線粒體：氨基酸多肽酶縮合脫水核糖體：細(xì)胞代謝(1)實(shí)質(zhì)：細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。(2)主要場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)控制中心：細(xì)胞核。(4)意義：是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。①在液體環(huán)境中進(jìn)行②反應(yīng)條件溫和③一般伴隨著能量的釋放、儲(chǔ)存和利用④細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶(5)特點(diǎn)細(xì)胞代謝酶在細(xì)胞代謝中的作用一細(xì)胞代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生代謝廢物，甚至?xí)a(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過(guò)氧化氫。幸而細(xì)胞中有過(guò)氧化氫酶能將它及時(shí)分解為氧氣和水。2H2O2

2H2O+O2過(guò)氧化氫酶下面我們就以過(guò)氧化氫在不同條件下的分解為例，探究酶的作用。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解比較H2O2在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意義。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用2H2O2

2H2O+O2反應(yīng)條件②氣泡冒出情況加熱Fe3+是無(wú)機(jī)催化劑新鮮的肝臟中含有過(guò)氧化氫酶不同反應(yīng)條件判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產(chǎn)生量①點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用2.實(shí)驗(yàn)原理：①新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過(guò)氧化氫酶）②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCI3溶液③新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用3.實(shí)驗(yàn)材料：量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用4.實(shí)驗(yàn)用具：（1）取4支潔凈的試管，分別編上序號(hào)1、2、3、4，向各試管內(nèi)加入2mL過(guò)氧化氫溶液。將4支試管做不同處理如下圖。1號(hào)2號(hào)

3號(hào)

4號(hào)

3號(hào)

4號(hào)

探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用5.實(shí)驗(yàn)步驟：（2）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做比較。（觀察氣泡冒出的情況）3號(hào)4號(hào)1號(hào)2號(hào)不明顯少量較多大量探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用5.實(shí)驗(yàn)步驟：（2）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做比較。（觀察衛(wèi)生香的燃燒情況）3號(hào)4號(hào)變亮復(fù)燃探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用5.實(shí)驗(yàn)步驟：探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用5.實(shí)驗(yàn)步驟：步驟試管編號(hào)1234

一二

觀察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴不明顯少量較多大量燃燒燃燒更旺反應(yīng)條件H2O2

濃度劑量劑量氣泡產(chǎn)生點(diǎn)燃的衛(wèi)生香不復(fù)燃不復(fù)燃探究?實(shí)驗(yàn)比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：H2O2

在不同條件下的分解速率不一樣，在H2O2

酶的作用下分解速率最快。1、與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？2號(hào)試管放出的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率。不能。2、在細(xì)胞內(nèi)能通過(guò)加熱提高反應(yīng)速率嗎？3、3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？FeCl3中的Fe3+

和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。4、3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？說(shuō)明什么？4號(hào)，過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用討論一、酶在細(xì)胞代謝中的作用控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)溫度（加熱）、催化劑（FeCl?溶液、肝臟研磨液）H2O2分解速率1、控制變量（1）變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變化因素。（2）自變量：人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素。（3）因變量：因自變量改變而變化的變量（結(jié)果Y）。（4）無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)中還存在的一些也對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素。H2O2濃度和體積、反應(yīng)時(shí)間、肝臟的新鮮程度等一、酶在細(xì)胞代謝中的作用控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)2、對(duì)照實(shí)驗(yàn)（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，其余因素(無(wú)關(guān)變量)都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。一般設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。（2）空白對(duì)照：對(duì)照組未作任何處理。3、設(shè)計(jì)原則對(duì)照原則、單一變量原則、隨機(jī)性原則、平行重復(fù)原則、科學(xué)性原則一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、為什么加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解？因?yàn)榧訜崾惯^(guò)氧化氫分子得到了能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。2、無(wú)機(jī)催化劑與酶是否也提供能量，從而使反應(yīng)速率加快？不提供能量，而是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶

的

作

用

機(jī)理二常態(tài)活躍狀態(tài)終態(tài)

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能?；罨芏?、酶的作用機(jī)理同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。催化機(jī)理二、酶的作用機(jī)理ABC無(wú)催化劑曲線：______酶促反應(yīng)曲線：______無(wú)酶促反應(yīng)所需活化能：______酶促反應(yīng)所需活化能：______酶降低的活化能：______曲線A曲線CE3E2—E3E2二、酶的作用機(jī)理1、酶作用原理：酶可以顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，與無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。2、酶作用意義：二、酶的作用機(jī)理使細(xì)胞代謝在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。酶

的

本質(zhì)三三、酶的本質(zhì)

閱讀教材P79-80頁(yè)思考討論部分，體會(huì)巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。三、酶的本質(zhì)巴斯德之前巴斯德發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用畢希納酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納酶是蛋白質(zhì)李比希切赫、奧爾特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能探索酶的本質(zhì)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)三、酶的本質(zhì)探索酶的本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA來(lái)源功能化學(xué)本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用酶請(qǐng)給酶下一個(gè)比較完整的定義。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。課堂練習(xí)1.下列對(duì)酶的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A.所有的酶都是在核糖體上合成的B.酶在催化生化反應(yīng)過(guò)程中本身會(huì)發(fā)生形變C.溫度過(guò)高能使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞而失去活性D.有些酶在強(qiáng)酸環(huán)境下依然具有很高的催化活性A課堂練習(xí)2.酶對(duì)細(xì)胞代謝起著非常重要的作用，可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。下列關(guān)于酶的作用特點(diǎn)及本質(zhì)的敘述，正確的是（

）A.酶不能脫離生物體起作用B.