高中生物《酶的作用和本質(zhì)》教學(xué)課件15

第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)引導(dǎo)核心素養(yǎng)對接關(guān)鍵術(shù)語1.概述酶的作用和本質(zhì)。2.通過對有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)會控制變量和設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。1.生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：酶的功能是由其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)決定的。2.科學(xué)探究——實(shí)驗(yàn)思路及設(shè)計(jì)：能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果得出結(jié)論。酶催化作用|預(yù)知概念|一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1.細(xì)胞代謝的概念 (1)場所：

內(nèi)。 (2)實(shí)質(zhì)：各種

的總稱。 (3)意義：細(xì)胞

的基礎(chǔ)?；罴?xì)胞化學(xué)反應(yīng)生命活動2.比較過氧化氫在不同條件下的分解 (1)實(shí)驗(yàn)原理：Fe3＋過氧化氫酶(2)實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象：試管編號加入物質(zhì)處理現(xiàn)象12mLH2O2溶液加2滴蒸餾水基本無氣泡產(chǎn)生22mLH2O2溶液加2滴FeCl3溶液_______________32mLH2O2溶液加2滴肝臟研磨液_______________有較多氣泡產(chǎn)生有大量氣泡產(chǎn)生二、酶的作用原理和本質(zhì)1.酶的作用原理(1)活化能：分子從

轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

狀態(tài)所需要的能量。(2)原理：同無機(jī)催化劑相比，酶

的作用更顯著，因而催化效率更高。(3)意義：使細(xì)胞代謝能在

條件下快速進(jìn)行。2.酶的本質(zhì)(1)合成場所：

中。(2)化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)是

，極少數(shù)是

。常態(tài)活躍降低活化能溫和活細(xì)胞蛋白質(zhì)RNA|過程評價(jià)|1.酶是具有催化作用的有機(jī)物(

)2.酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用(

)3.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)(

)4.有些酶中含有核糖(

)5.酶催化作用的實(shí)質(zhì)——提高化學(xué)反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行(

)6.酶只有在活細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用(

)7.酶可以從食物中直接獲取(

)√××√×××|聯(lián)想·質(zhì)疑|★科學(xué)解釋：酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)更快。實(shí)驗(yàn)中為什么要選用新鮮的肝臟進(jìn)行充分的研磨？提示：新鮮的肝臟中含有較多的過氧化氫酶。如果肝臟不新鮮，在微生物的作用下，過氧化氫酶被分解?！锂呄＜{將酵母細(xì)胞研磨后，過濾得不含酵母細(xì)胞的提取液：在這些提取液中加入葡萄糖，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)糖液發(fā)酵變成了酒。科學(xué)探究1比較過氧化氫在不同條件下的分解下圖為比較過氧化氫在不同條件下的分解的實(shí)驗(yàn)，探討下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)材料的選擇和處理①實(shí)驗(yàn)中使用的肝臟為什么必須是新鮮的？提示新鮮肝臟細(xì)胞中過氧化氫酶活性較高。②實(shí)驗(yàn)中為什么把肝臟制備成肝臟“研磨液”？提示制成肝臟研磨液會增大酶與過氧化氫的接觸面積，加快分解速率。③實(shí)驗(yàn)中滴加FeCl3溶液和肝臟研磨液的滴管能否混用？為什么？提示不能。因?yàn)槊妇哂懈咝?，少量的酶帶入FeCl3溶液會干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果分析①實(shí)驗(yàn)中可用哪些方法檢測過氧化氫分解的速率大小？提示a.氣泡目測法：可以通過反應(yīng)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少來判定H2O2分解速率的大小。b.衛(wèi)生香復(fù)燃法：可以通過帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃劇烈程度來判定H2O2分解速率的大小。②第一組和第二組對照、第一組和第三組對照，可得出什么結(jié)論。提示

FeCl3及過氧化氫酶都可以促進(jìn)H2O2的分解，說明FeCl3和過氧化氫酶都具有催化作用。③第二組和第三組對照，可得出什么結(jié)論。提示過氧化氫酶催化H2O2分解的效率高于FeCl3，說明酶具有高效性。(3)實(shí)驗(yàn)變量控制無機(jī)催化劑(FeCl3)和過氧化氫酶

產(chǎn)生氣泡數(shù)目多少溫度新鮮程度【探究應(yīng)用】

在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，對實(shí)驗(yàn)的處理如表所示。下列有關(guān)分析不正確的是(

)試管組別實(shí)驗(yàn)處理加入體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶解/mL溫度加入試劑試管12常溫

試管2290℃

試管32常溫2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液試管42常溫2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液A.上表實(shí)驗(yàn)處理研究了溫度和催化劑種類兩個(gè)自變量

B.試管2中沒有加入任何試劑，應(yīng)為空白對照組

C.試管4和試管1形成對照，可說明酶具有催化作用

D.若要研究酶的高效性，可選用實(shí)驗(yàn)組合試管3和試管4解析分析表格數(shù)據(jù)可知，試管1和試管2的變量為溫度。試管3和試管4的變量為催化劑種類，即溫度和催化劑種類均是自變量；試管2雖沒有添加任何試劑，但是溫度與試管1不同，因此試管2也是實(shí)驗(yàn)組：試管1和試管4的不同點(diǎn)為是否添加了酶，二者對照可以證明酶具有催化作用；試管3和試管4的不同點(diǎn)是催化劑的種類(酶或無機(jī)催化劑)，因此可以證明酶的高效性。答案

B【一題多變】 (1)過氧化氫酶在反應(yīng)前后有變化嗎？

提示酶在化學(xué)反應(yīng)前后的數(shù)量和性質(zhì)均不改變。 (2)如果增加過氧化氫酶的數(shù)量，最終產(chǎn)生的氣體會怎樣？________(填增多、不變、減少)

提示

不變1.實(shí)驗(yàn)要點(diǎn) (1)點(diǎn)燃衛(wèi)生香的時(shí)間一般為實(shí)驗(yàn)(加入試劑)后的2～3分鐘，這一時(shí)間要因溫度和試劑的新鮮程度而定。 (2)本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)用的肝臟要新鮮。 (3)應(yīng)保持滴管潔凈。因?yàn)槊妇哂懈咝?，少量的酶帶入FeCl3溶液中就會干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，增大實(shí)驗(yàn)誤差。 (4)在對照實(shí)驗(yàn)中，除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。2.實(shí)驗(yàn)中變量的控制 (1)自變量：在實(shí)驗(yàn)過程中人為改變的變量。在本實(shí)驗(yàn)中為Fe3＋和過氧化氫酶。 (2)因變量：隨自變量變化而變化的變量。在本實(shí)驗(yàn)中為單位時(shí)間內(nèi)O2的釋放量。 (3)無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在的一些對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的無關(guān)變量，如肝臟的新鮮程度等。 (4)對照原則：在對照實(shí)驗(yàn)中，除了自變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)保持一致?？茖W(xué)探究2酶的作用原理和本質(zhì)1.下圖兩條曲線分別代表某化學(xué)反應(yīng)在有酶催化和無催化劑的反應(yīng)曲線，結(jié)合曲線探究以下問題：(1)沒有催化劑時(shí)的活化能是多少？有酶催化時(shí)的活化能又是多少？(用圖中字母表示)提示分別是CA、CB。(2)酶能不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量？酶加快反應(yīng)速率的機(jī)理是什么？提示酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量。酶是通過降低反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率的。2.薩姆納歷時(shí)9年才證明脲酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你能用簡單的實(shí)驗(yàn)幫助薩姆納驗(yàn)證脲酶是蛋白質(zhì)嗎？(寫出實(shí)驗(yàn)思路即可)

提示用雙縮脲試劑鑒定，用已知的蛋白質(zhì)樣液作對照?！咎骄繎?yīng)用】

下列關(guān)于酶的敘述中正確的一項(xiàng)是(

) ①酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的②酶都有消化功能③酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)都是酶④酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能⑤酶促反應(yīng)與外界條件無關(guān)⑥淀粉酶能促進(jìn)淀粉水解⑦酶只有在生物體內(nèi)才起催化作用。 A.①②③ B.①②④⑤ C.①②④⑥ D.①④⑥解析

②有些酶可以促進(jìn)物質(zhì)的合成，不具有消化功能，②錯(cuò)誤；③酶是蛋白質(zhì)或RNA，蛋白質(zhì)不一定是酶，③錯(cuò)誤；⑤酶的作用條件溫和，其活性受外界環(huán)境因素的影響，⑤錯(cuò)誤；⑦只要條件適宜，酶在生物體外也可催化相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，⑦錯(cuò)誤。答案

D【一題多變】(1)活細(xì)胞是否都產(chǎn)生酶？提示不是，比如哺乳動物成熟的紅細(xì)胞。(2)酶能否在細(xì)胞外起作用？提示能，如消化酶。1.酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體細(xì)胞核(主要)來源一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生生理功能具