5.1.1酶的作用和本質(zhì)課件高一上學(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)1.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)?排除物理性消化對肉塊的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)性消化。是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用問題探討【資料】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。過一段時(shí)間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了?3.怎樣才能證明你的推測?斯帕蘭札尼食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某種物質(zhì)。后來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)胃液中含有大量的鹽酸，推測鹽酸是使食物分解的物質(zhì)。1835年，施旺（德）胃腺分泌物中有一種物質(zhì)，將它與鹽酸混合后，對肉類的分解能力遠(yuǎn)大于鹽酸的單獨(dú)作用，這種物質(zhì)就是胃蛋白酶。1.酶的發(fā)現(xiàn)一、酶在細(xì)胞代謝中的作用（1）細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。（2）意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。

（3）細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝也會(huì)產(chǎn)生對細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過氧化氫。幸而細(xì)胞中含有過氧化氫酶，能將過氧化氫分解，變成氧和水。2H2O22H2O+O2↑過氧化氫酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用2.細(xì)胞代謝（1）目的要求通過比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解過氧化氫酶的作用。（2）實(shí)驗(yàn)原理2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件加熱是化學(xué)反應(yīng)的常見條件Fe3+是無機(jī)催化劑新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶不同反應(yīng)條件比較過氧化氫在不同條件下的分解一、酶在細(xì)胞代謝中的作用通過O2的產(chǎn)生量判斷H2O2的分解情況單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少；帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況。1號2號3號4號2mLH2O290℃水浴加熱2滴3.5%FeCl32滴20%肝臟研磨液常溫一、酶在細(xì)胞代謝中的作用（3）實(shí)驗(yàn)步驟觀察產(chǎn)生氣泡的多少觀察衛(wèi)生香的燃燒情況基本無少量較多大量復(fù)燃不明顯復(fù)燃明顯（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果一、酶在細(xì)胞代謝中的作用（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？（2）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？（3）3號試管Fe3+數(shù)比4號試管H2O2酶高25萬倍，但4號反應(yīng)速率更快，這說明什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率。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。過氧化氫酶比Fe3+

的催化效率高得多。（5）實(shí)驗(yàn)分析一、酶在細(xì)胞代謝中的作用（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論加熱、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。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用一、酶在細(xì)胞代謝中的作用科學(xué)方法——控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)（1）控制變量①變量：實(shí)驗(yàn)過程中的變化因素。溫度（加熱）、催化劑（FeCl?溶液、肝臟研磨液）。②自變量：人為控制的對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行處理的因素（不同條件X）。③因變量：因自變量改變而變化的變量（結(jié)果Y）。④無關(guān)變量：H2O2分解速率。H2O2濃度和體積、反應(yīng)時(shí)間、肝臟的新鮮程度等。除自變量外，實(shí)驗(yàn)中還存在的一些也可對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的其它變量（相同條件a）。空白對照對照組實(shí)驗(yàn)組①對照實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)。一般設(shè)置對照組和實(shí)驗(yàn)組。（2）對照實(shí)驗(yàn)一、酶在細(xì)胞代謝中的作用②對照實(shí)驗(yàn)的類型：空白對照、自身對照、相互對照、條件對照。（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般原則一、酶在細(xì)胞代謝中的作用①對照原則：在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又能增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。②單一變量原則：在對照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量發(fā)生變化外,其他變量都應(yīng)保持相同。（無關(guān)變量始終相同且適宜）③等量性原則：指除單一變量可以變化外，其他的實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)是一樣的，如所用試劑量要相同，放在相同條件下培養(yǎng)，取長勢相同的植物培養(yǎng)等。思考討論1.加熱為什么能使H2O2分解？因?yàn)榧訜崾笻2O2分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。2.在常溫常壓下，F(xiàn)e3+和H2O2酶并未供給H2O2能量，為什么H2O2也能分解？它們降低了H2O2分解反應(yīng)的活化能。二、酶的作用機(jī)理1.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。二、酶的作用機(jī)理Fe3+和過氧化氫酶促使過氧化氫分解，但它們并未供給過氧化氫能量，而是降低了過氧化氫分解的活化能。穿山隧道加熱加壓相當(dāng)于給汽車加大油門。提供能量2.酶的作用機(jī)理活躍狀態(tài)（1）與無機(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）正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速有序地進(jìn)行。二、酶的作用機(jī)理降低化學(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—E2E3二、酶的作用機(jī)理思考討論二、酶的作用機(jī)理酶能增加產(chǎn)物的生成量嗎？酶和無機(jī)催化劑一樣能催化化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，降低反應(yīng)的活化能，但本身并不被消耗，不為化學(xué)反應(yīng)提供物質(zhì)和能量，不改變化學(xué)反應(yīng)的方向和生成物的量。少數(shù)RNA也具有催化功能。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。巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德畢希納薩姆納李比希切赫、奧爾特曼三、酶的本質(zhì)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。酶是蛋白質(zhì)。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。降低活化能少數(shù)是RNA三、酶的本質(zhì)酶的定義酶的來源酶的作用酶的化學(xué)成分1.在過氧化氫酶和Fe3+的催化效率比較的實(shí)驗(yàn)中，把肝臟制成研磨液的目的是（

）A.有利于過氧化氫酶的釋放

B.保護(hù)過氧化氫酶C.提高過氧化氫酶的活性

D.以上說法都不正確2.酶具有極強(qiáng)的催化功能，其原因是（）A.增加了反應(yīng)物之間的接觸面積

B.降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能C.提高了反應(yīng)物分子的活化能

D.酶提供使反應(yīng)開始所必需的活化能AB隨堂測試3.大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（）A.大多數(shù)酶是細(xì)胞產(chǎn)生的B.大多數(shù)酶是生物催