【公開課】酶的作用和本質課件2023-2024學年高一上學期生物人教版必修1

第五章細胞中能量的轉換和利用降低化學反應的活化能酶——第一課時酶的作用和本質

第一節(jié)1.概述酶的本質及作用實質。2.闡明酶的高效性、專一性和作用條件較溫和。3.通過探究“影響酶活性的條件”，培養(yǎng)科學探究能力。學習目標1.生命觀念：認同細胞代謝離不開酶。2.科學探究：學會控制實驗的變量和設置對照實驗。素養(yǎng)要求問題探討多酶片是一種酶制劑，其適應癥是什么？為什么可以治療此癥？我們的生活還有哪些用品含有酶？酶是什么化學成分？有什么特性？閱讀課本73頁

積極思維

第一課時酶的本質及催化實質活細胞某些物質死亡某些物質蛋白質RNA閱讀課本74、83頁，結合視頻資料，思考：酶是什么？一、酶的化學本質一、酶的化學本質化學本質合成原料合成場所來源作用場所生理功能氨基酸主要細胞核多數(shù)是蛋白質細胞內或者細胞外催化核糖體核糖核苷酸少數(shù)是ＲＮＡ一般來說，由活細胞產生酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質，少數(shù)是RNA。葉綠體：CO2+H2O（CH2O)+O2光能

酶細胞質+線粒體:

C6H12O6+6H2O+6O2

6CO2+12H2O+能量酶核糖體：氨基酸

多肽脫水縮合酶細胞代謝離不開酶！

在細胞較為溫和的環(huán)境中，各種生化反應如何高效有序的進行呢？常溫常壓水溶液環(huán)境pH接近中性二、酶的催化作用的實質

細胞中每時每刻都進行著許多化學反應，統(tǒng)稱為細胞代謝。由酶催化的化學反應稱為酶促反應2H2O22H2O+O2↑1、過氧化氫在體外分解需要什么條件？資料：細胞代謝是細胞生命活動的基礎，但代謝也會產生對細胞有害的物質，如過氧化氫，體內過氧化氫過多會導致皮膚發(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、細胞內的過氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？2H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑2H2O2

2H2O+O2↑Fe3+過氧化氫酶2H2O2

2H2O+O2↑活動：探究過氧化氫在不同條件下的分解1.實驗原理2.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。新鮮的質量分數(shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過氧化氫酶）質量分數(shù)為3.5%的FeCI3溶液新配制的體積分數(shù)為3%的H2O2溶液量筒、試管、滴管、試管架、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計、衛(wèi)生香、火柴3.材料用具如何判斷過氧化氫被分解的快慢？觀察單位時間內產生氣泡的多少觀察帶火星的衛(wèi)生香的復燃情況試管編號步驟1234一二

三觀察2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴反應條件H2O2濃度H2O2劑量氣泡產生帶火星的衛(wèi)生香請觀察視頻，描述各支試管的實驗現(xiàn)象。拓展延伸：1、如果使用高溫煮沸過的肝臟研磨液，結果預期？2、如果使用活化的酵母細胞液，結果預期？小組合作分析：（1）觀察指標氣泡的多少，可以反映誰的變化？

為什么要選用新鮮的肝臟？

為什么要將肝臟制成研磨液？H2O2分解速率釋放H2O2酶，增大酶與反應物的接觸面積出H2O2酶數(shù)量多、活性強（2）1與2對照1與3對照1與4對照3與4對照加熱可以加快過氧化氫分解FeCl3能催化過氧化氫分解過氧化氫酶能催化過氧化氫分解過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高（3）實驗結論（總結、歸納）加熱、無機催化劑、有機催化劑都可以加快過氧化氫分解。酶的催化效率遠高于無機催化劑。實驗設計的基本原則：對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。對照實驗一般要設置對照組與實驗組。

（1）單一變量原則（2）對照原則（3）等量原則自變量：實驗中

的變量。因變量：隨

而變化的變量。無關變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些

，對

造成影響。人為控制改變自變量實驗結果可變因素變量:實驗過程中可以變化的因素概念拓展試管編號步驟1234一二

三觀察實驗結論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴幾乎無少量較多大量不復燃不復燃變亮復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反應條件無關變量H2O2濃度H2O2劑量氣泡產生帶火星的衛(wèi)生香自變量因變量對照實驗討論：無關變量對實驗結果沒有影響嗎？該實驗的無關變量還有哪些？變量相同適宜H2O2溶液的量、濃度是否加催化劑、催化劑的種類H2O2溶液的分解速率試管編號步驟1234一二

三觀察實驗結論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴幾乎無少量較多大量不復燃不復燃變亮復燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快反應條件無關變量H2O2濃度H2O2劑量氣泡產生帶火星的衛(wèi)生香對照組實驗組自變量因變量對照實驗討論：該實驗的對照組和實驗組分別是什么？變量對照性原則相同適宜分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需的能量稱為活化能。加熱使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。思考1：與1號試管相比，為什么2號試管加熱后過氧化氫就能加快分解？二、酶的催化作用的實質閱讀課本74頁，思考酶催化作用的實質思考2：FeCl3和肝臟研磨液的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解，原因與2號試管的相同嗎？催化劑的作用機理：降低化學反應的活化能，不能提供能量酶的作用機理:與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高加熱、FeCl3、H2O2酶的作用機理活化分子增加反應速率提高①加熱或光照等②使用催化劑降低活化能活化能越低，活化分子就越多使分子獲得能量成為活化分子提高反應速率機制Fe3+酶（更顯著）加熱：為反應物分子提供能量(活化能），使其達到活躍狀態(tài)Fe3+：降低化學反應的活化能酶：更顯著地降低化學反應的活化能（作用機理）想一想：如何表示？無催化劑曲線：______酶促反應曲線：______無酶促反應所需活化能：______酶促反應所需活化能：______酶降低的活化能：______曲線B曲線AE2E3—E2E3圖形分析：圖形分析：分析：ac段、bc段、ab段表示什么？如果將酶改為無機催化劑，b點在縱軸上如何變化？ac：無催化劑催化時反應進行所需要的活化能bc：有酶催化時反應進行所需要的活化能ab：酶降低的活化能酶只提高化學反應速率，縮短反應時間，不會改變化學平衡位置（1）催化劑可加快化學反應速率，與無機催化劑相比，酶的催化效率更高。（2）酶只能縮短達到化學反應平衡所需時間,不改變化學反應的平衡點。（3）酶只能催化已存在的化學反應。圖形分析：分析：那些是加入酶、無機催化劑、未加酶？思考：酶能增加產物的生成量嗎？未加催化劑無機催化劑酶催化時間產物量1．在常溫下H2O2溶液幾乎不分解，但加入肝臟研磨液（含H2O2酶）后，會快速分解成H2O和O2。反應過程中能量變化如圖所示，其中表示活化能的是（

）2．科學家在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了一種RNaseP酶，其由20%的蛋白質和80%的RNA組成，實驗表明將這種酶中的蛋白質除去后留下來的R