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)活化能的酶一

酶的作用和本質(zhì)問題探討1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼設(shè)計(jì)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)間他把小籠子取出來發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。討論1.金屬籠子有什么作用呢？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)？排除了鳥胃中的物理性消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)物質(zhì)，在體外能否分解肉塊斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1.細(xì)胞代謝①概念：細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的統(tǒng)稱。②意義：是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)場(chǎng)所:細(xì)胞中。2.實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分解（1）實(shí)驗(yàn)原理：2H2O2→

2

H2O+O2（2）實(shí)驗(yàn)材料：新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液；3%的H2O2溶液；3.5%的FeCl3溶液。

1234（1）與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管產(chǎn)生的氣泡多，這一現(xiàn)象說明了什么？加熱能促進(jìn)H2O2的分解,提高反應(yīng)速率；（2）在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？不能（3）3號(hào)和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？（4）3號(hào)和4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明了什么？4號(hào)反應(yīng)速率快。說明了過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高。FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫的分解。3、實(shí)驗(yàn)方法：科學(xué)方法：控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P78相關(guān)內(nèi)容（控制變量），思考：一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)該如何來設(shè)計(jì)？有哪些因素是我們必須要考慮的？自變量：因變量：無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)中還存在的一些也可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的其它變量隨著自變量的變化而變化的變量人為改變的變量變量：實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素Y=a+f(x)自變量因變量無關(guān)變量（不同條件X）單一變量原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)只有一個(gè)自變量，且無關(guān)變量在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組中均要保持相同且適宜（結(jié)果Y）（相同條件a）步驟

試管編號(hào)

變量

1234

一H2O2濃度3%

3%

3%3%

2ml2ml

2ml

2ml

二反應(yīng)條件常溫90℃FeCl3

鮮肝研磨液

2滴清水

2滴清水

2滴

2滴

結(jié)果氣泡產(chǎn)生幾乎無少量較多大量

衛(wèi)生香燃燒

不復(fù)燃不復(fù)燃復(fù)燃猛烈燃燒

結(jié)論

過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣過氧化氫在過氧化氫酶的作用下分解速率最快

無關(guān)變量相同

適宜自變量因變量對(duì)照性原則（1）加熱可以加快過氧化氫分解（2）FeCl3能催化過氧化氫分解（3）過氧化氫酶能催化過氧化氫分解（4）過氧化氫酶的催化效率比FeCl3高4.歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論

思考：為什么加熱、FeCl3、H2O2酶能加快化學(xué)反應(yīng)？

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。(2).酶的作用：5.

酶的作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，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。(1)活化能:二、酶的本質(zhì)巴斯德之前薩姆納巴斯德李比希畢希納切赫和奧爾特曼

發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)發(fā)酵必需有活細(xì)胞參與引起發(fā)酵是細(xì)胞中某些物質(zhì),且只在酵母菌死亡裂解后才發(fā)揮作用活細(xì)胞粉碎后所得的物質(zhì)作用和活的酵母細(xì)胞作用一樣證明脲酶是蛋白質(zhì)證明少量RNA也具有催化作用討論：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？1.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？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。巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體和細(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。3.從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以可以得出什么結(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)為他取得的成功靠的什么樣的精神品質(zhì)？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。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。綜上所述，請(qǐng)你給酶的本質(zhì)下個(gè)定義二、酶的本質(zhì)強(qiáng)調(diào)：酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)

基本單位

合成場(chǎng)所

來源

生理功能