【課件】降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的酶課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

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)活化能的酶第一課時(shí)導(dǎo)入同學(xué)們?nèi)粘Ｉ钪性谀男┑胤浇佑|過(guò)酶呢？通過(guò)日常生活中的一些例子，你覺(jué)得酶有什么作用呢？導(dǎo)入鱷魚(yú)吞石頭雞啄食沙粒為什么？物理性消化【問(wèn)題探討】意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼將肉放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去，一段時(shí)間后，籠內(nèi)的肉塊消失了。1.斯帕蘭扎尼所做的實(shí)驗(yàn)是想證明什么？2.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？3.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？4.怎樣才能證明你的推測(cè)？食物被消化是發(fā)生的物理變化還是化學(xué)反應(yīng)便于取出實(shí)驗(yàn)材料(肉塊)，排除物理性消化對(duì)肉塊的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)性消化。胃內(nèi)的某種化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。一、細(xì)胞代謝細(xì)胞每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝概念意義細(xì)胞代謝是細(xì)胞中能量釋放、儲(chǔ)存和利用的途徑，也是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)酶1酶2酶3酶11酶5酶6酶12酶8酶9酶10酶14酶7酶13酶15酶16酶17酶18一、細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶酶在細(xì)胞代謝中起著什么樣的作用呢？溫和①常溫②常壓③水溶液環(huán)境④pH接近中性劇烈①高溫②高壓③強(qiáng)酸④強(qiáng)堿常見(jiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)反應(yīng)條件二、酶在細(xì)胞代謝中的作用就是因?yàn)橛忻傅膸椭?.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解過(guò)氧化氫酶的作用。2.實(shí)驗(yàn)原理：2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件①加熱②Fe3+作為無(wú)機(jī)催化劑③新鮮肝臟中含有的過(guò)氧化氫酶二、酶在細(xì)胞代謝中的作用1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)比較過(guò)氧化氫在不同條件下分解的快慢，了解過(guò)氧化氫酶的作用。2.實(shí)驗(yàn)原理：2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件判斷H2O2的分解快慢依據(jù)：O2的產(chǎn)生量②點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況①氣泡冒出情況二、酶在細(xì)胞代謝中的作用3.實(shí)驗(yàn)材料：①新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液（含較多的過(guò)氧化氫酶）②質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCI3溶液③新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2溶液量筒、試管、滴管、試管架、衛(wèi)生香、火柴、酒精燈、試管夾、大燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)4.實(shí)驗(yàn)用具：二、酶在細(xì)胞代謝中的作用5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1234過(guò)氧化氫H2O2濃度3%3%3%3%H2O2劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡衛(wèi)生香燃燒情況二、酶在細(xì)胞代謝中的作用二、酶在細(xì)胞代謝中的作用組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1234過(guò)氧化氫H2O2濃度3%3%3%3%H2O2劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡衛(wèi)生香燃燒情況6.實(shí)驗(yàn)結(jié)果（現(xiàn)象）不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃二、酶在細(xì)胞代謝中的作用1與2對(duì)照：加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(為反應(yīng)提供能量)1與3對(duì)照：FeCl3在常溫下能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。1與4對(duì)照：過(guò)氧化氫酶在常溫下能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。3與4對(duì)照：過(guò)氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化的催化效率。二、酶在細(xì)胞代謝中的作用7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論科學(xué)方法實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遵循的原則：1.單一變量原則①變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變化的因素稱為變量。②自變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫做自變量。③因變量:因自變量改變而變化的變量叫做因變量。④無(wú)關(guān)變量:實(shí)驗(yàn)中除因變量外的一些對(duì)因變量造成影響的可變因素單一變量原則:自變量只能有一個(gè)，其余都是相同且適宜我控制著誰(shuí)一直在變組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組變量1234過(guò)氧化氫濃度3%3%3%3%劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡無(wú)氣泡少量較多大量衛(wèi)生香燃燒情況不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃無(wú)關(guān)變量無(wú)關(guān)變量自變量因變量因變量本實(shí)驗(yàn)的變量2.對(duì)照原則①對(duì)照實(shí)驗(yàn)：有一個(gè)比較的對(duì)象的實(shí)驗(yàn)②對(duì)照的類型：空白對(duì)照、自身對(duì)照、相互對(duì)照科學(xué)方法空白對(duì)照不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)照組1號(hào)試管即為空白對(duì)照自身對(duì)照對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。紫色洋蔥鱗片葉外表皮滴加3%的蔗糖溶液，低倍鏡觀察滴加清水后，低倍鏡觀察→→制成裝片，低倍鏡觀察?！嗷?duì)照不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互對(duì)照2、3、4為相互對(duì)照。①變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變化的因素稱為變量。②自變量:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫做自變量。③因變量:因自變量改變而變化的變量叫做因變量。④無(wú)關(guān)變量:實(shí)驗(yàn)中除因變量外的一些對(duì)因變量造成影響的可變因素單一變量原則:自變量只能有一個(gè)，其余都是相同且適宜空白對(duì)照不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)照組自身對(duì)照對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。相互對(duì)照不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互對(duì)照第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)活化能的酶第二課時(shí)組別對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組1234過(guò)氧化氫H2O2濃度3%3%3%3%H2O2劑量2mL2mL2mL2mL反應(yīng)條件常溫90℃FeCl32滴肝臟研磨液2滴結(jié)果產(chǎn)生氣泡衛(wèi)生香燃燒情況不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃回顧在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，加熱促使H2O2分解，F(xiàn)e3＋和過(guò)氧化氫酶也能促使H2O2分解，它們作用的原理相同嗎？一、酶在細(xì)胞代謝中的作用酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化的催化效率。一一、酶在細(xì)胞代謝中的作用加熱可以加快過(guò)氧化氫分解FeCl3能催化過(guò)氧化氫分解過(guò)氧化氫酶能催化過(guò)氧化氫分解過(guò)氧化氫酶的催化效率比FeCl3高提供能量降低活化能顯著降低活化能分子從常態(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。(單位J/mol)1與2對(duì)照1與3對(duì)照1與4對(duì)照3與4對(duì)照結(jié)論原理活化能一、酶在細(xì)胞代謝中的作用二、酶的催化機(jī)理圖中①表示：圖中②表示：圖中③表示：沒(méi)有催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。無(wú)機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。二、酶的催化機(jī)理①②③二、酶的催化機(jī)理①——沒(méi)有催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。②——無(wú)機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。④——酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。⑤——無(wú)機(jī)催化劑降低的活化能⑥——酶降低的活化能酶與無(wú)機(jī)催化劑催化的機(jī)理相同，都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但是酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。二、酶的催化機(jī)理酶降低活化能，效率更高。二、酶的催化機(jī)理酶到底是什么物質(zhì)呢？酶的作用三、酶的本質(zhì)探索歷程早在4000多年前的夏禹時(shí)代，我國(guó)就掌握了釀酒技術(shù)在1716年：《康熙字典》中就收錄了酶字，并且解釋為“酶，酒母也”巴斯德之前：發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)。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)胞中某種物質(zhì)其作用引起發(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)起到催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。巴斯德李比希畢希納①對(duì)酵母菌發(fā)酵的探索發(fā)現(xiàn)了起催化作用的物質(zhì)——釀酶三、酶的本質(zhì)探索歷程②對(duì)酶本質(zhì)的探索薩姆納：從刀豆中提純脲酶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)還有少數(shù)RNA也具有催化功能。薩姆納之后科學(xué)家們獲得胃蛋白酶，胰蛋白酶等許多酶的結(jié)晶，并證明這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。切赫、奧爾特曼發(fā)現(xiàn)了絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)RNA。三、酶的本質(zhì)探索歷程三、酶的本質(zhì)探索歷程本質(zhì)活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物。定義絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA作用原理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能②一般說(shuō)來(lái)，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶①酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用③酶只起催化作用