講課稿降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶

講課稿降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日第二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日第三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日我一定要好好地飽餐一頓??！第四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日我就要抓住你了！第五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)知目標(biāo)：識(shí)記：細(xì)胞代謝概念、活化能概念、理解酶在細(xì)胞中的作用能力目標(biāo)（1）通過(guò)學(xué)生主動(dòng)參與科學(xué)探究的虛擬實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的程序和方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和動(dòng)手實(shí)踐的能力。（2）通過(guò)以小組為單位的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)與人交流和合作的能力情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)（1）通過(guò)對(duì)“影響酶活性的條件”的探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的態(tài)度和實(shí)事求是的精神。培養(yǎng)學(xué)生知難而進(jìn)、鍥而不舍的頑強(qiáng)的意志品質(zhì)和勇于探索未知世界、勇于創(chuàng)新的精神。第六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：酶在細(xì)胞代謝中的作用，酶活性的影響條件教學(xué)難點(diǎn)：控制變量的科學(xué)方法，對(duì)照性試驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾個(gè)原則第七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日問(wèn)題探討討論：1.1783年斯帕蘭札尼的實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測(cè)？是否只有物理性消化，沒(méi)有化學(xué)性消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否能將肉塊分解。第八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日第九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞代謝是離不開(kāi)酶的！什么是細(xì)胞代謝？細(xì)胞代謝為什么離不開(kāi)酶？問(wèn)題3酶在細(xì)胞代謝中到底發(fā)揮了怎樣的作用？問(wèn)題1問(wèn)題2第十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞代謝：細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞代謝。思考：化學(xué)中要想使一個(gè)化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行，一般怎樣處理（反應(yīng)條件)？

加熱、催化劑細(xì)胞代謝中的又是什么呢？催化劑酶第十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日一、酶在細(xì)胞代謝中的作用：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私膺^(guò)氧化氫酶的作用和意義探究實(shí)驗(yàn)第十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日百度百科：過(guò)氧化氫過(guò)氧化氫：危害：又名“雙氧水”，分子式為H2O2，液體，無(wú)色無(wú)味。能加速人體的衰老進(jìn)程，與老年癡呆關(guān)系密切，且能導(dǎo)致免疫力低下進(jìn)而導(dǎo)致各種疾病。第十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)原理：（1）H2O2

可以在過(guò)氧化氫酶、Fe3+(無(wú)機(jī)催化劑)的催化下或者加熱的條件下分解為H2O和O2（2）肝臟細(xì)胞中含有過(guò)氧化氫酶，可以用新鮮的肝臟研磨液代替過(guò)氧化氫酶溶液（3）通過(guò)觀(guān)察溶液中冒出氣泡的多少，即可判斷過(guò)氧化氫分解速率的快慢第十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解材料用具：第十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

1.取4支潔凈試管，編上序號(hào)，并且各注入2mL新配的過(guò)氧化氫溶液，按序號(hào)依次放置在試管架上。

2.將2號(hào)試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀(guān)察氣泡冒出的情況，并與1號(hào)試管作比較。

3.向3號(hào)試管內(nèi)滴入2滴氯化鐵溶液，向4號(hào)試管內(nèi)滴入2滴新鮮肝臟研磨液。輕輕地振蕩兩只試管，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。仔細(xì)觀(guān)察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。

4.將點(diǎn)燃但無(wú)火焰的衛(wèi)生香分別放入3、4號(hào)試管內(nèi)液面的上方，觀(guān)察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。方法步驟第十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1.過(guò)氧化氫有一定的腐蝕性，請(qǐng)盡量避免接觸皮膚。2.滴加試劑時(shí)，務(wù)必保證試管直立以避免試劑吸附在試管壁上。3.衛(wèi)生香使用完后，要立即熄滅。4.檢測(cè)衛(wèi)生香復(fù)燃時(shí)，要將衛(wèi)生香插入試管內(nèi)接近液面的位置，但要防止衛(wèi)生香熄滅。5.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，請(qǐng)務(wù)必保持安靜！注意事項(xiàng)

第十七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日步驟試管編號(hào)

說(shuō)明1234

一

H2O2濃度

劑量

二

劑量

結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)操作：對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。人為改變的變量隨著自變量的變化而變化的變量。指與自變量同時(shí)影響因變量的變化、但與研究目的無(wú)關(guān)的變量。第十八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

和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？

加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫分解

在細(xì)胞內(nèi),能通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率嗎?

不能，溫度過(guò)高會(huì)造成生物的細(xì)胞死亡

3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？

Fe3+和過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解,起催化作用

3號(hào)和4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說(shuō)明什么？

過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多與無(wú)機(jī)催化劑相比，能顯著降低化學(xué)反應(yīng)，催化效率更高。酶活化能第十九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

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(chēng)為活化能反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量

加熱第二十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日主要特點(diǎn)參與反應(yīng)，不提供能量降低反應(yīng)所需的活化能本身的量與化學(xué)性質(zhì)不變催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量75無(wú)催化劑催化29過(guò)氧化氫酶54用膠態(tài)鉑催化活化能/kJ.mol-1條件..…………

無(wú)機(jī)催化劑第二十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日第二十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日二、酶的本質(zhì)酶本質(zhì)的探索：（1）1857年，法國(guó)巴斯德通過(guò)顯微鏡觀(guān)察，提出釀酒中發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在結(jié)論：沒(méi)有活細(xì)胞的參與，糖類(lèi)是不可能變成酒精的第二十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

(2)德國(guó)李比希結(jié)論：發(fā)酵是酵母細(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（3）德國(guó)畢希納結(jié)論：將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱(chēng)為釀酶第二十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日（4）美國(guó)薩姆納

1926年，從刀豆種子中提出脲酶結(jié)晶，脲酶是一種蛋白酶

20世紀(jì)30年代,相繼提出了多種酶的蛋白結(jié)晶結(jié)論：酶是一類(lèi)具有催化作用的蛋白質(zhì)第二十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日（5）20世紀(jì)80年代切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用結(jié)論：酶是具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA第二十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日C．改變化學(xué)反應(yīng)的途徑和結(jié)果

D.降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更為顯著1.同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶具有更高催化效率的原因是（）不要灰心，再來(lái)一次！恭喜你，答對(duì)了！再接再厲！不要灰心，再來(lái)一次！不要灰心，再來(lái)一次！B．能供給反應(yīng)物能量A．能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能注：答題請(qǐng)單擊選項(xiàng)鞏固練習(xí)第二十七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日C．無(wú)機(jī)催化劑能讓反應(yīng)物分子獲得能量而加速反應(yīng)的進(jìn)行D．酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行不要灰心，再來(lái)一次！恭喜你，答對(duì)了！再接再厲！不要灰心，再來(lái)一次！不要灰心，再來(lái)一次！A．是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能2、下列關(guān)于活化能說(shuō)法中，錯(cuò)誤的（）注：答題請(qǐng)單擊選項(xiàng)鞏固練習(xí)第二十八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日拓展思考1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為什么使用肝臟研磨液，如果使用塊狀肝臟，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么不同？第二十九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日拓展實(shí)驗(yàn)1.取兩個(gè)研缽，用鑷子夾取兩塊切好的等體積的肝臟分別加入兩個(gè)研缽。2.將其中一個(gè)研缽中的肝臟充分研磨，乙研缽不做處理3.取2支未使用過(guò)的試管，各加入等量且適量的

H2O2溶液。4.同時(shí)將2支試管中的溶液分別加入兩個(gè)研缽中。5.比較研缽中產(chǎn)生氣泡速率的快慢。第三十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日拓展思考2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為什么必須用新鮮的肝臟，如果用火焰灼燒過(guò)的肝臟做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果有什么不同？請(qǐng)利用剩下的實(shí)驗(yàn)器材完成探究第三十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日小結(jié)

1.細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)

2.細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶的原因：酶才能讓細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行

3.酶在細(xì)胞代謝中到底發(fā)揮了怎樣的作用？顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)的速率

4.活化能：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。第三十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日酶來(lái)源功能化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類(lèi)化合物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的催化作用酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物酶的本質(zhì)第三十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

1、酶具有高效性酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107－1013

倍三、酶的特性第三十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)論：酶能催化生物化學(xué)反應(yīng)，催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高得多。研究發(fā)現(xiàn)，酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑催化效率的107~1013倍。因此，。酶具有高效性表在20℃測(cè)得的過(guò)氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒(méi)有催化劑催化

用Fe3+催化

用過(guò)氧化氫酶催化75

43

29加熱：提高分子的能量Fe3+：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶：更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第三十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的

是分不開(kāi)的。

2.酶具有專(zhuān)一性一種或一類(lèi)

專(zhuān)一性鎖和鑰匙學(xué)說(shuō)第三十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日3、酶的其他特性？蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麥芽糖酶……由這些酶的名字你能想到什么嗎？設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下你的推測(cè)提出問(wèn)題做出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果、得出結(jié)論。第三十七頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用

原理：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀。第三十八頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日淀粉溶液蔗糖溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號(hào)試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號(hào)試管中加入2mL淀粉溶液白色無(wú)變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用第三十九頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日從上面進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)我們看出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要一定的條件，比如唾液淀粉酶37℃左右最好。能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)證明溫度會(huì)影響酶的活性？酶活性：酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率。請(qǐng)你來(lái)探究第四十頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1號(hào)試管淀粉溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色保持0℃冰水中反應(yīng)約5min水浴37℃5min水浴100℃，反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩藍(lán)色只有在一定溫度下酶的催化效率最好不變藍(lán)探究溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響自變量因變量第四十一頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的遭到破壞而失去。每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)最適溫度時(shí)，酶的活性最高；第四十二頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日1號(hào)試管過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)步驟一二三實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論2號(hào)試管3號(hào)試管試管各加入2mL過(guò)氧化氫溶液無(wú)明顯變化蒸餾水1mL5%NaOH溶液1mL5%HCL溶液1mL各加入幾滴過(guò)氧化氫酶溶液，2—3min后將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效率最好復(fù)燃無(wú)明顯變化探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響自變量因變量第四十三頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日過(guò)氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性

最高空間結(jié)構(gòu)在過(guò)酸過(guò)堿的條件下，都會(huì)使酶的遭到破壞而失去?；钚猿^(guò)最適pH時(shí)，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。第四十四頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日

高溫、低溫、過(guò)酸和過(guò)堿對(duì)酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？不同，過(guò)酸、過(guò)堿或溫度過(guò)高，會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。第四十五頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨底物濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH第四十六頁(yè)，共五十頁(yè)，2022年，8月28日酶的特性：具有高效性具有專(zhuān)一性作用條件較溫