5.1.1酶的作用和本質(zhì)課件【知識專講精研】高一上學(xué)期生物人教版必修一

1、酶在細(xì)胞代謝中的作用2、探索·實踐：比較H2O2不同條件下的分解3、科學(xué)方法：控制變量、設(shè)計對照實驗4、思考·討論：關(guān)于酶本質(zhì)的探索第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時酶的作用和本質(zhì)葉綠體線粒體綠色植物光合作用的場所有氧呼吸的主要場所細(xì)胞內(nèi)每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝離不開酶。2H2O22H2O+O2↑1、過氧化氫在體外分解需要什么條件？資料：細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)，但代謝也會產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫，體內(nèi)過氧化氫過多會導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會加速人體衰老。加熱加催化劑（如Fecl3)2、細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？一、酶在細(xì)胞代謝中的作用①常溫②加熱③Fe3+④過氧化氫酶1.實驗原理①新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液（含有過氧化氫酶）②新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液

2H2O22H2O+O22.實驗?zāi)康耐ㄟ^比較H2O2過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解酶的作用3.材料用具探究實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解觀察單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少觀察帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況b.用具：a.材料：各種用具如：量筒、試管、滴管、酒精燈、衛(wèi)生香等等。1.本實驗為什么要用新鮮的肝臟？2.實驗為什么把肝臟制備成研磨液？如果不是新鮮的肝臟，肝臟中的過氧化氫會被腐生菌分解而減少。增大酶與過氧化氫溶液的接觸面積，加快分解速率。步驟試管編號1234一H2O2濃度3%3%3%3%

劑量2ml2ml2ml2ml二反應(yīng)條件常溫90℃FeCl3新鮮肝臟研磨液

劑量2滴清水2滴清水2滴2滴結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃1.高溫可以加快過氧化氫分解。4.實驗過程和現(xiàn)象點2.FeCl3能催化過氧化氫分解。3.H2O2酶能催化過氧化氫分解。4.H2O2酶的催化效率比FeCl3高。觀察教材P77圖片，描述各支試管的實驗現(xiàn)象。3.探究·實踐5.實驗結(jié)論比較過氧化氫在不同條件下的分解加熱、FeCl3溶液中的Fe3+以及新鮮肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解。與無機(jī)催化劑Fe3+相比，過氧化氫酶的催化效率更高。注意：過氧化氫溶液最好現(xiàn)用現(xiàn)配，因為過氧化氫在常溫下會分解。2.在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？1.與1號試管相比，2號試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率。不能。溫度過高會造成生物的細(xì)胞死亡。3.3、4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？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號試管與4號試管相比，哪支試管中反應(yīng)速率快？這說明什么？4號試管。過氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。討論：小組討論以下問題，時間3min。（p77）5.實驗過程中，滴加肝臟研磨液和氯化鐵溶液時，能否共用一個滴管？6.2號、3號、4號試管相比，哪支試管最終產(chǎn)生的氧氣最多,為什么？不能,少量酶混FeCl3溶液中會干擾實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,導(dǎo)致得出錯誤的結(jié)論。一樣多，每支試管H2O2溶液的體積和濃度都相同。6.科學(xué)方法——控制變量和設(shè)計對照實驗（P78）變量：實驗過程中的變化因素自變量：人為控制的對實驗對象進(jìn)行處理的因素因變量：因自變量改變而變化的變量無關(guān)變量：自變量之外的其他一些會對實驗結(jié)果造成影響的可變因素（1）控制變量溫度（加熱）、催化劑（FeCl?溶液、肝臟研磨液）H2O2分解速率H2O2濃度和體積、反應(yīng)時間、肝臟的新鮮程度等注意：自變量可控制、因變量比較好檢測，并盡量避免無關(guān)變量對實驗的干擾（通過將無關(guān)變量設(shè)置成“相同且適宜”來排除無關(guān)變量對實驗的干擾。請閱讀教材P78科學(xué)方法“控制變量和設(shè)計對照實驗”思考：一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘撊绾蝸碓O(shè)計？有哪些因素是我們必須要考慮的？對照實驗：除作為自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實驗。一般設(shè)置對照組和實驗組。②對照實驗的類型：空白對照、自身對照、相互對照、條件對照（2）對照實驗對照組實驗組對照原則：在實驗中，一般需要設(shè)置對照組。通過設(shè)置對照組，既能排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，又能增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。單一變量原則：實驗組和對照組只能有自變量這一種處理因素不同，其他可能對實驗結(jié)果造成影響的無關(guān)變量在實驗組和對照組中應(yīng)完全相同，且處于最適宜的狀態(tài)。平行重復(fù)原則：在同樣條件下多次重復(fù)實驗，以消除偶然誤差?？茖W(xué)性原則：實驗方案嚴(yán)謹(jǐn)，選材合適，實驗步驟科學(xué)規(guī)范。（3）實驗設(shè)計的一般原則例題、為驗證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)，

現(xiàn)完成下列實驗步驟：

①取生理狀況相同的該大豆幼苗若干，隨機(jī)分成A、B兩組。A為對照組，B為實驗組，分別置于等量完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)。

②用噴壺將適量蒸餾水和等量適宜濃度的赤霉素溶液噴灑在A、B兩組幼苗上。

兩組苗置于相同且適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)，一段時間后，測定并計算兩組植株的平均高度。請找出該實驗的自變量、因變量、無關(guān)變量2分子從常態(tài)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。各條件使反應(yīng)加快的本質(zhì)：加熱：Fe3+：酶：提高分子的能量降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能1.酶催化的機(jī)理加熱：為反應(yīng)物分子提供能量(活化能），使其達(dá)到活躍狀態(tài)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（作用機(jī)理）想一想：如何表示？無催化劑曲線：______酶促反應(yīng)曲線：______無酶促反應(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B曲線AE2E3—E2E32.曲線解讀--活化能：19世紀(jì)以前，人們還不知道酶為何物。19世紀(jì)以后，隨著釀酒中發(fā)酵過程的深入研究，科學(xué)家才揭開酶的“面紗”。二、酶的本質(zhì)引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某種物質(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)揮作用巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動無關(guān)巴斯德（微生物學(xué)家）發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中某些物質(zhì)起作用畢希納酵母細(xì)胞中的某物質(zhì)能在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣薩姆納證明脲酶是蛋白質(zhì)李比希（化學(xué)家）切赫、奧特曼少數(shù)RNA也具有生物催化功能酶的本質(zhì)假如你是切赫或奧爾特曼，請你給酶下一個完整的定義。酶的定義？（P81）催化作用酶是

產(chǎn)生的具有

的

，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA?；罴?xì)胞有機(jī)物化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是________少數(shù)是_____合成原料合成場所來源生理功能作用原理蛋白質(zhì)RNA氨基酸核糖核苷酸核糖體細(xì)胞核活細(xì)胞生物催化作用降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶與一般無機(jī)催化劑的共同點（1）改變化學(xué)反應(yīng)速率，反應(yīng)前后本身不被消耗（2）降低活化能，使反應(yīng)速率加快（3）縮短達(dá)到平衡的時間，但不改變化學(xué)反應(yīng)方向和平衡點------------------------------------BA有催化劑無催化劑課堂小結(jié)酶催化功能活細(xì)胞蛋白質(zhì)、RNA降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來源原理本質(zhì)功能蛋白質(zhì)酶A蛋白質(zhì)酶C蛋白質(zhì)酶B考考你蛋白質(zhì)與酶的關(guān)系，哪個正確？√RNA考考你4、右圖曲線表示在無酶催化條件和有酶催化條件下某化學(xué)反應(yīng)的能量變化過程，請回答：(1)沒有酶催化的反應(yīng)曲線是___。(2)有酶催化的反應(yīng)曲線是_____。(3)AC段的含義是______________________________________。(4)BC段的含義是______________________________________。(5)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則B點在縱軸上將______移動。常態(tài)活躍狀態(tài)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量②①在無催化劑的條件下，反應(yīng)所需要的活化能酶降低的活化能向上一、概念檢測1.酶對細(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)于酶的作用特點及本質(zhì)的敘述，正確的是（）A.酶不能脫離生物體起作用B.酶只有釋放到細(xì)胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白質(zhì)D.酶是具有催化作用的有機(jī)物2.酶和無機(jī)催化劑都能催化化學(xué)反應(yīng)。與無機(jī)催化劑相比，酶具有的特點是（