5.1降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時(shí)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)與應(yīng)用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第一課時(shí)）行業(yè)PPT模板:///hangye/本節(jié)聚焦1.通過酶催化作用具體實(shí)例，說明酶在細(xì)胞代謝中的作用。2.分析“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”的資料，闡明絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。3.理解自變量、因變量，設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)組。4.實(shí)驗(yàn)探究影響酶活性的因素。細(xì)胞是一個(gè)開放的系統(tǒng)，它不僅時(shí)刻與周圍的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，而且時(shí)刻從周圍的環(huán)境中獲取能量并利用這些能量來維持自身的各項(xiàng)生命活動(dòng)。比如，細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸就需要能量，細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的合成、加工、運(yùn)輸都需要能量。能量的釋放、儲(chǔ)存和利用，都必須通過細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行離不開酶。今天我們將學(xué)習(xí)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶。第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶問題探討P761773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭禮尼做了一個(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。1.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測(cè)？提示：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。提示：是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。提示：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。1835年，德國(guó)科學(xué)家施旺發(fā)現(xiàn)——胃蛋白酶復(fù)習(xí)回顧真核細(xì)胞中有復(fù)雜的細(xì)胞器，如線粒體、葉綠體、核糖體等，它們有怎樣的功能呢？提示：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【細(xì)胞代謝】?！醒鹾粑闹饕獔?chǎng)所——進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器——細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所酶酶酶——細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。一、酶的作用第1節(jié)探究酶的作用降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶H2O2在【高溫、FeCl3溶液、過氧化氫酶】的作用下分解為水和氧氣?！拘迈r肝臟】中有較多的過氧化氫酶。經(jīng)計(jì)算，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+數(shù)，大約是每滴研磨液中過氧化氫酶分子數(shù)的25萬倍。01.實(shí)驗(yàn)原理新鮮肝臟中有較多的過氧化氫酶使肝細(xì)胞破裂從而釋放出過氧化氫酶02.實(shí)驗(yàn)視頻第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解03.實(shí)驗(yàn)分析【討論01】與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明了什么？提示：說明【加熱】能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解03.實(shí)驗(yàn)分析【討論02】與1號(hào)試管相比，為什么2號(hào)試管加熱后過氧化氫就能分解？提示：加熱使過氧化氫分子得到【能量】，從【常態(tài)】轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾摹净钴S狀態(tài)】。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解活化能如果把化學(xué)反應(yīng)比做駕車翻越一座高山，【加熱】相當(dāng)于給汽車加大油門分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能，也稱“能障”。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解03.實(shí)驗(yàn)分析【討論03】在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？【討論04】3號(hào)與4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明了什么？提示：不能。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：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。催化作用第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解03.實(shí)驗(yàn)分析【討論05】3號(hào)試管與4號(hào)試管相比，哪支試管反應(yīng)速率快？這說明什么？提示：4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說明過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解03.實(shí)驗(yàn)分析【討論06】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(hào)試管的相同嗎？提示：Fe3+和過氧化氫酶沒有給過氧化氫提供能量，而是【降低】了分解反應(yīng)的活化能。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解活化能降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：不同條件使H202反應(yīng)加快的本質(zhì):加熱——分子得到能量；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。第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解03.實(shí)驗(yàn)分析【討論07】為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？提示：細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則——對(duì)照原則本實(shí)驗(yàn)中，只有反應(yīng)條件是改變的，其余因素（如反應(yīng)物的濃度、劑量等）都是保持不變。這樣的實(shí)驗(yàn)叫做【對(duì)照實(shí)驗(yàn)】。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。本實(shí)驗(yàn)如何設(shè)置？降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：1號(hào)試管——對(duì)照組，2、3、4號(hào)試管——實(shí)驗(yàn)組。1號(hào)試管未做任何處理，這樣的對(duì)照組叫做空白對(duì)照。第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則——控制變量原則實(shí)驗(yàn)中，可以變化的因素很多，如溫度、過氧化氫濃度和劑量、反應(yīng)條件等，稱為【變量】。（1）人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素稱為自變量；本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么？降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：對(duì)過氧化氫溶液的不同處理，溫度和催化劑都屬于自變量。第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則——控制變量原則實(shí)驗(yàn)中，可以變化的因素很多，如溫度、過氧化氫濃度和劑量、反應(yīng)條件等，稱為【變量】。（2）因自變量的改變而變化的變量稱為因變量；本實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：過氧化氫分解速率——因變量。檢測(cè)方法是觀察氣泡的數(shù)量和衛(wèi)生香燃燒情況。第1節(jié)一、比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則——控制變量原則實(shí)驗(yàn)中，可以變化的因素很多，如溫度、過氧化氫濃度和劑量、反應(yīng)條件等，稱為【變量】。（3）實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素稱為無關(guān)變量；本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有哪些？降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)時(shí)間等——無關(guān)變量。課堂練習(xí)1.下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。(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：______________________________。(4)BC段的含義：______________________________。(5)若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則B點(diǎn)在縱軸上將_______移動(dòng)。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課堂練習(xí)2.下圖表示酶的作用機(jī)理，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．E1表示酶所降低的化學(xué)反應(yīng)的活化能B．E2表示酶促反應(yīng)過程中所需的活化能C．若將酶換為無機(jī)催化劑，則E2數(shù)值將增大D．利用加熱的方法能使E數(shù)值減小D二、酶的本質(zhì)第1節(jié)二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索4000多年前的夏禹時(shí)代我國(guó)就掌握了釀酒技術(shù)，1716年《康熙字典》收錄了酶字，并將“酶”解釋為“酒母也”?！熬颇浮本褪乾F(xiàn)在所說的酵母。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶19世紀(jì)認(rèn)為釀酒是讓糖類發(fā)酵變成酒精和CO2，這是一個(gè)純化學(xué)過程。第1節(jié)二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索4000多年前的夏禹時(shí)代降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶19世紀(jì)巴斯德和李比希巴斯德：發(fā)酵需活酵母細(xì)胞參與；李比希：引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)在細(xì)胞死亡后釋放出來起作用。第1節(jié)二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索4000多年前的夏禹時(shí)代降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶19世紀(jì)巴斯德和李比希畢希納從細(xì)胞中獲得了含有酶的提取液，稱作釀酶。但是在提取液中還有許多其他物質(zhì)，無法對(duì)酶進(jìn)行鑒定。第1節(jié)二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索4000多年前的夏禹時(shí)代降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶19世紀(jì)巴斯德和李比希畢希納薩姆納從刀豆種子中提取純的脲酶結(jié)晶，證明脲酶是蛋白質(zhì)。第1節(jié)二、關(guān)于酶本質(zhì)的探索4000多年前的夏禹時(shí)代降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶19世紀(jì)巴斯德和李比希畢希納薩姆納切赫和奧特曼20世紀(jì)80年代，切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)：少數(shù)RNA也具有生物催化功能。提示：結(jié)論：酶是有機(jī)物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。第1節(jié)酶本質(zhì)探索討論P(yáng)801.巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？2.在科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什么？這一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，是合理的；認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用，是不正確的。李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，是合理的；認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用，是不正確的。提示：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上，使科學(xué)研究更加有的放矢。第1節(jié)酶本質(zhì)探索討論P(yáng)803.從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？4.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)。你認(rèn)為他取得成功靠的是什么樣的精神品質(zhì)？降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：畢希納的實(shí)驗(yàn)說明，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。提示：薩姆納歷時(shí)9年，用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。第1節(jié)酶的概念酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶提示：1.幾乎所有的活細(xì)胞都能合成酶，酶可以在細(xì)胞內(nèi)起作用(胞內(nèi)酶：呼吸酶)，也可以在細(xì)胞外起作用(胞外酶：消化酶)，酶只起催化作用，不起調(diào)節(jié)作用，也不提供能量。2.能產(chǎn)生激素的細(xì)胞一定能合成酶，但能合成酶的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生激素。來源作用本質(zhì)練習(xí)與應(yīng)用P801.酶對(duì)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(diǎn)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(diǎn)是()A.能為反應(yīng)物提供能量B.能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.能在溫和條件下催化化學(xué)反應(yīng)D.催化化學(xué)反應(yīng)更高效一、概念檢測(cè)DD二、拓展應(yīng)用1.在本節(jié)“探究?實(shí)踐”中，有同學(xué)在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了5號(hào)和6號(hào)試管，向其中分別加入2mL過氧化氫溶液后，再向5號(hào)試管內(nèi)加入滴煮沸過的肝臟研磨液，向6號(hào)試管內(nèi)加入2滴蒸餾水。這樣做的目的是_______。【提示】本小節(jié)“探究?實(shí)踐”涉及的自變量并非只有一個(gè)，而是包括溫度和催化劑兩個(gè)變量，1號(hào)試管中僅放置了過氧化氫溶液，可以起到對(duì)照作用。2號(hào)試管與1號(hào)試管的區(qū)別在于溫度，3號(hào)試管和4號(hào)試管與1號(hào)試管的區(qū)別在于多了催化劑，3號(hào)試管與4號(hào)試管之間也可以起相互對(duì)照作用。加入2滴煮沸過的肝臟研磨液的5號(hào)試管，可以與加入新鮮的肝臟研磨液的4號(hào)試管做對(duì)照；同理，加入2滴蒸餾水的6號(hào)試管可以作為3號(hào)試管和4號(hào)試管的對(duì)照組。2.仔細(xì)閱讀本節(jié)的“思考?討論”，通過完成下面的圖解，體會(huì)巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系；寫一篇短文，談?wù)剬?duì)科學(xué)發(fā)展過程的認(rèn)識(shí)。二、拓展應(yīng)用2.仔細(xì)閱讀本節(jié)的“思考?討論”，通過完成下面的圖解，體會(huì)巴斯德、李比希、畢希納、薩姆納的觀點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系；寫一篇短文，談?wù)剬?duì)科