5.1《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》課件高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第一節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶講課人：某某1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個(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(guò)一段時(shí)間后，他把小籠子取出來(lái)，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊兒消失了。

一、酶的作用二、酶的本質(zhì)三、酶的特性一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1、細(xì)胞代謝的概念細(xì)胞代謝場(chǎng)所：細(xì)胞中實(shí)質(zhì)：各種化學(xué)反應(yīng)的總稱中心：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)控制中心：細(xì)胞核2、比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解（1）實(shí)驗(yàn)原理H2O2H2O+O2水浴加熱FeCl3溶液中的Fe3+肝臟研磨液中的過(guò)氧化氫酶催化劑（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象取4支試管編號(hào)1、2、3、4每支試管加入2ml的過(guò)氧化氫溶液空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)組（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象1、觀察氣泡冒出情況，并做比較無(wú)氣泡少量較多大量（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象2、觀察衛(wèi)生香的燃燒情況變亮復(fù)燃（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象試管1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)相同處理不同處理不處理放在90℃左右的水浴中加熱滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液氣泡基本無(wú)少量較多大量現(xiàn)象帶火星衛(wèi)生香無(wú)變化無(wú)變化變亮復(fù)燃步驟向4支試管中分別加入2mlH2O2（3）實(shí)驗(yàn)分析①、與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)了什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？

2號(hào)試管放出的氣泡多，這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率

②、在細(xì)胞中能否通過(guò)加熱來(lái)提高反應(yīng)速率呢？不能（3）實(shí)驗(yàn)分析③、3號(hào)和4號(hào)試管中未經(jīng)加熱也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說(shuō)明什么？

說(shuō)明氯化鐵中的鐵離子和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能夠加快過(guò)氧化氫分解的速率（4）實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)變量①自變量含義：在實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量實(shí)例：過(guò)氧化氫分解的不同條件②因變量含義：隨自變量變化而變化的變量實(shí)例：過(guò)氧化氫分解的分解速率③無(wú)關(guān)變量含義：除自變量以外影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量實(shí)例：反應(yīng)物的性質(zhì)、濃度、肝臟的新鮮程度等決定（5）對(duì)照實(shí)驗(yàn)①含義：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。②原則：除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。單一變量對(duì)照原則自身對(duì)照相互對(duì)照科學(xué)性原則平行重復(fù)原則單一變量原則（等量性原則）3、酶的作用原理活化能：

在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)體系中，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，反應(yīng)物分子的平均能量水平較低，為“初態(tài)”。在反應(yīng)的任何一瞬間，反應(yīng)物中都有一部分分子具有的比初態(tài)更高一些的能量，高出的這一部分能量稱為“活化能”。

在一定溫度下，1mol反應(yīng)底物全部進(jìn)入活化態(tài)所需要的自由能就是該反應(yīng)底物的活化能，單位J/mol。

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。酶的作用原理：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更加顯著，因而催化效率更高。

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進(jìn)行。

升溫二、酶的本質(zhì)關(guān)于酶本質(zhì)的探索巴斯德李比希法國(guó)微生物學(xué)家德國(guó)化學(xué)家通過(guò)顯微鏡觀察，提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在，沒(méi)有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。認(rèn)為引發(fā)發(fā)酵的是酵母細(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。德國(guó)化學(xué)家畢希納把酵母細(xì)胞放在石英砂中用力研磨，加水?dāng)嚢瑁谶M(jìn)行加壓過(guò)濾，得到不含酵母細(xì)胞的提取液，在這些汁液中加入葡萄糖，一段時(shí)間后就冒出氣泡，糖液變成了酒。他將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶。美國(guó)科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取脲酶，并證明脲酶是蛋白質(zhì)。20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能。

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(chǎng)所核糖體細(xì)胞核（主要）來(lái)源一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生生理功能具有生物催化功能二、酶的本質(zhì)生物催化劑三、酶的特性酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化功能的有機(jī)物，其中絕大對(duì)數(shù)酶是蛋白質(zhì)。①高效性：催化效率很高，大大提高反應(yīng)速率酶的催化效率是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍②專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物每一種酶只催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)酶催化化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程酶活性部位底物產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)1.探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)原理（1）淀粉麥芽糖淀粉酶碘液碘液藍(lán)色無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)（2）溫度影響酶的活性，從而影響滴加碘液后，根據(jù)是否來(lái)判斷酶的活性淀粉水解出現(xiàn)藍(lán)色藍(lán)色深淺實(shí)驗(yàn)2.探究pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)原理（1）H2O2H2O2+O2過(guò)氧化氫酶（2）pH影響酶活性，從而影響氧氣的生成量，可用帶火星的衛(wèi)生香的燃燒情況來(lái)檢驗(yàn)O2生成量的多少。思維風(fēng)暴探討1：能否用H2O2溶液來(lái)探究溫度對(duì)酶活性的影響？探討2：能否用淀粉溶液來(lái)探究PH對(duì)酶活性的影響？探討3：在探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中，能否用斐林試劑進(jìn)行檢測(cè)？③酶作用條件溫和酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進(jìn)行的。過(guò)酸、過(guò)堿溫度過(guò)高保存0~4℃課堂總結(jié)酶R