高中生物-降低化學反應活化能的酶教學課件設計

第5章細胞的能量供應和利用新葉伸向和煦的陽光，蚱蜢覬覦綠葉的芬芳，它們?yōu)樯娑@取能量，能量在細胞里流轉激蕩！學習目標：說出細胞代謝離不開酶的原因；概述酶在細胞中的作用及酶的本質；通過有關酶的實驗分析，學會控制實驗變量，得出結論，切身體會酶具有很高的催化效率極其生理意義；通過閱讀分析“關于酶本質的探索”，認同科學是在不斷地探索和爭論中前進的。第一節(jié)降低化學反應活化能的酶問題探討（一）酶在細胞代謝中的作用：細胞代謝

細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統稱為細胞代謝。意義：細胞生命活動的基礎。2H2O2

2H2O+O2常溫/高溫/Fe3＋

/過氧化氫酶實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實驗原理：過氧化氫在常溫或高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實驗比較過氧化氫在不同條件下的分解材料用具：

新鮮的質量分數為20％的肝臟（如豬肝、雞肝）研磨液。新配制的體積分數為3％的過氧化氫溶液質量分數為3.5％的FeCl3溶液。試管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈、燒杯、三腳架、石棉網、溫度計過氧化氫酶的含量和活性高使肝細胞破裂，釋放出酶，酶與反應物充分接觸時間長過氧化氫會分解無機催化劑方法步驟：過氧化氫溶液肝臟研磨液

滴入3滴氯化鐵溶液

滴入3滴水浴加熱90℃自然狀態(tài)2ml1號2號3號4號氣泡衛(wèi)生香試管號3%的H2O2溶液

反應條件實驗現象

12mL自然條件下22mL90℃水浴加熱32mL加3.5%FeCl3溶液42mL加20%肝臟研磨液幾乎沒有很少較多沒有復燃很多燃燒猛烈沒有復燃氣泡多少衛(wèi)生香燃燒度比較過氧化氫在不同條件下的分解記錄實驗現象：燃燒較弱或沒有燃燒1、與1號試管相比，2號試管出現什么不同現象？這一現象說明什么？討論交流答：2號試管放出的氣泡多。這一現象說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應速率。2、在細胞內，能通過加熱來提高反應速率嗎？答：不能

3、3號和4號試管未經加熱，也有大量氣泡產生，這說明什么？答：說明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。

4、3號和4號試管相比，哪支試管的反應速率快？這說明什么？答：4號試管的反應速率比3號試管快得多。

說明：過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。得出結論加熱、Fe3+、過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解速率；與Fe3+相比，酶的催化效率更高。由此可知酶有什么作用？催化化學反應的進行試管號3%的H2O2溶液

反應條件實驗現象

12mL自然條件下22mL90℃水浴加熱32mL加3.5%FeCl3溶液42mL加20%肝臟研磨液幾乎沒有很少燃燒較弱較多燃燒較強很多燃燒猛烈沒有復燃氣泡多少衛(wèi)生香燃燒度實驗變量：實驗中可以變化的因素稱為變量自變量因變量無關變量對照實驗記錄實驗結果：保持相同且適宜人為改變的變量隨自變量變化而變化的，可被觀察或檢測的變量除了一個因素外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。對照組：

實驗組：1號試管2、3、4號試管對照原則和單一變量原則例1請根據下列材料設計一個實驗,驗證淀粉酶是蛋白質.(1)實驗材料0.1g/mL的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液、雞蛋、淀粉酶溶液、水、相關實驗用具.(2)實驗步驟①．第一步(制備蛋清液)：取雞蛋一個,打破蛋殼,取少量蛋清(不要蛋黃)注入小燒杯中,加入30mL的清水,用玻璃棒調勻.②．第二步：________________；③．第三步：________________；④．第四步：________________；

(3)實驗結果及結論：________________________；取兩支試管編號,分別滴加等量且適量的蛋清液和淀粉酶溶液

向兩支試管中各滴加0.1g/mL的NaOH溶液1ml,振蕩，再各滴加4滴0.01g/mL的CuSO4溶液,振蕩

觀察試管中是否出現紫色兩支試管中都呈現紫色，說明淀粉酶是蛋白質實驗設計“三步走”1分組2處理3觀察“探究”還是“驗證”加入催化劑相當于給汽車找到了一條穿山隧道加熱加壓相當于給汽車加大油門酶的作用機理酶的作用原理：與無機催化劑相比，酶能顯著降低化學反應活化能，催化效率更高

在20℃測得的過氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒有催化劑催化

用Fe3+催化

用過氧化氫酶催化75

43

29

分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量?；罨芊治雒傅淖饔脵C理示意圖：(1)沒有催化劑時的活化能是

，有酶催化時的活化能是

。酶降低的活化能是。(2)酶能不能為化學反應提供所需要的能量？C~A

C~BA~B不能總結：各條件使反應加快的本質加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學反應的活化能同無機催化相比，酶能更顯著地降低化學反應的活化能，因而催化效率更高。

例2.圖中是一種酶促反應P+QR,曲線E表示在沒有酶時此反應的過程。在t1時，將催化此反應的酶加于反應混合物中。則表示此反應進程的曲線是()ABCDC時間t1E

生成物的量酶能降低活化能，具有催化作用。酶在化學反應前后理化性質不變，質量和數量也不變。能縮短到達平衡的時間，但不能改變平衡點。一般化學反應的條件

（1）高溫（2）高壓（3）強酸（4）強堿（5）催化劑細胞代謝為什么離不開酶？細胞內的環(huán)境是很溫和的1.常溫2.常壓3.水溶液環(huán)境4.pH接近中性細胞內的化學反應需要在常溫、常壓下高效率地進行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對于細胞內化學反應的順利進行至關重要。那么，酶到底是什么呢？閱讀課本P81~82資料分析，完成下列圖解。巴斯德之前巴斯德畢希納薩姆納李比希切赫、奧特曼（二）關于酶本質的探索糖酒精+CO2？（二）關于酶本質的探索對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學家）是活酵母細胞的作用李比希（化學家）是某些物質在細胞死亡裂解后的作用糖酒精+CO2？關于酶本質的探索對這一問題的爭論有哪些觀點？代表人物分別是誰？巴斯德（微生物學家）是活酵母細胞的作用李比希（化學家）是某些物質在細胞死亡裂解后的作用他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？糖酒精+CO2？關于酶本質的探索巴斯德（微生物學家）是活酵母細胞的作用李比希（化學家）是某些物質在細胞死亡裂解后的作用他們爭論的焦點是什么，出現爭論的原因是什么？是誰通過怎樣的實驗結束了這場爭論？得到什么結論？畢希納（化學家）酵母細胞提取液與活酵母細胞作用相同是誰最先鑒定出酶的化學本質？薩姆納脲酶是蛋白質切赫奧特曼少數RNA也具有生物催化作用1857~1980后來源酶的本質：功能活細胞催化作用

絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA.有機物本質酶是產生的具有的酶的定義：易錯警示：1、幾乎所有的活細胞都能產生酶。但是，哺乳動物和人的成熟紅細胞沒有細胞核，也沒有細胞器，將不再合成酶。做題時應根據題目情境靈活判斷。2、酶在細胞內或外、生物體內或外均能發(fā)揮作用。例3、下列有關生物體內酶的敘述，正確的是（）是由具有分泌功能的細胞產生的有的從食物中獲得，有的在體內轉化而來凡是活細胞均能產生酶④絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA⑤有的酶是蛋白質，有的酶是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調控作用⑧酶只起催化作用A⑤B⑦C④⑧D④⑤⑥C當堂達標：1、D2、D3、B4、A5、C6、C7、D課堂小結酶｛作用：作用機理：本質：催化作用降低化學反應的活化能絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA對照實驗中變量的設置定義：酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物

這世上有三樣東西是別人搶不走的：一是吃進胃里的食物，二是藏在心中的夢想，三是讀進大腦的書。謝謝大家，敬請指正！2H2O2

2H2O+O21、常溫下反應2、加熱3、Fe3+做催化劑4、過氧化氫酶肝臟研磨液（過氧化氫酶）加入試管直接觀察酒精燈水浴加熱滴加FeCl3溶液常溫/高溫/Fe3＋

/過氧化氫酶實驗目的：通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用和意義。實驗原理：過氧化氫在常溫或高溫或鐵離子或過氧化氫酶的作用下都可分解成水和氧氣。實驗比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗：比較過氧化氫在不同