高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶二 酶的特性课堂教学课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶二 酶的特性课堂教学课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了鸡为什么要啄食沙粒，物理性消化，胃内的化学物质，酶的分布，1体内细胞内，2体内细胞外，3体外，蛋白质合成核糖体，血液里的溶菌酶，酶的本质等内容，欢迎下载使用。

【问题探讨】意大利科学家斯帕兰扎尼将肉放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，一段时间后，笼内的肉块消失了。
1.斯帕兰扎尼所做的实验是想证明什么？
2.为什么要将肉块放在金属笼内？3.是什么物质使肉块消失了？4.怎样才能证明你的推测？
食物被消化是发生的物理变化还是化学反应
便于取出实验材料(肉块)，排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
20世纪80年代美国科学家发现少数RNA也有催化功能
发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用
引起发酵的是细胞中的某些物质，这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才发挥作用
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完成教材p80 扩展应用2
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大数酶是蛋白质，少数是RNA。
C、H、O、N、（S）
一般来说，活细胞都能产生
细胞内、细胞外、生物体外都能发挥作用
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。细胞代谢离不开酶。
酶促反应：有酶参与催化的反应称为酶促反应
自变量：实验中 的变量。因变量：随 而变化的变量。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些 ，对 造成影响。
对照实验：除了自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持不变，并将结果进行比较的实验。一般要设置对照组与实验组。
控制变量与设计对照实验
实验设计的基本原则：单一变量原则；对照原则；平行重复原则；科学性原则
比较H2O2在不同条件下的分解
不同条件【加热、Fe3+、过氧化氢酶（新鲜肝脏研磨液）】
产生气泡的速率，卫生香燃烧情况
控制无关变量，如：生理状况、大小、年龄相同的老鼠
实验组：控制自变量对照组：平衡消除无关变量，如：加入等量蒸馏水
2ml H2O2 溶液
加热可以促进H2O2分解
FeCl3可以促进H2O2分解，具有催化作用
H2O2酶可以促进H2O2分解，具有催化作用
H2O2酶催化H2O2分解的效率高于FeCl3
分子从 转变为容易分解的 所需要的能量
H2O2(活跃状态)
不活跃，不易发生化学反应
常态分子获得能量可转变为活跃态分子
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。
加热： Fe3+：酶：
更显著地降低化学反应的活化能
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和的条件下快速有序地进行。
1 选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏中( ) A.含Fe离子多 B.含酶的种类多 C.温度高 D.过氧化氢酶多且活性高
2 关于活化能，下列说法不正确的是( )。 A 是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量 B 加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能 C 无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率 D 酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行
①内容：生物酶的催化效率是无机催化剂的107 ～1013 倍
酶具有催化剂的特点：①反应前后性质、数量不变；②能改变反应速率→降低化学反应活化能 ③缩短达到平衡的时间，不改变平衡点（即产物的量不变）
保证了细胞内化学反应的顺利进行，保证了细胞内能量供应稳定
A、B曲线比较，说明酶具有________A、C曲线比较，说明酶具有________
一种酶只能催化一种或一类化学反应
保证了细胞代谢能够有条不紊地进行
两条曲线比较，只有酶A能催化底物A反应，说明酶具有________
材料：淀粉溶液、蔗糖溶液、淀粉酶溶液、蔗糖酶溶液、 斐林试剂、碘液、水浴锅等
①底物a+酶溶液②等量底物b+等量相同酶溶液
①底物+酶溶液1②等量相同底物+等量酶溶液2
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1号试管加入2ml淀粉溶液
2号试管加入2ml蔗糖溶液
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
【思考】不用碘液鉴定的原因是什么？
碘液无法鉴定蔗糖是否发生反应，两支试管均不变蓝
1号试管溶液生成砖红色沉淀
1号试管加入2滴淀粉酶溶液
2号试管加入2滴蔗糖酶溶液
淀粉酶能催化淀粉水解，蔗糖酶不能催化
【思考】能否用斐林试剂鉴定？
可以，1号出现砖红色沉淀，2号没有
淀粉酶和蔗糖酶对淀粉的水解作用
3、酶的作用条件较温和：
1.酶促反应：由酶催化的化学反应
3.酶促反应速率的影响因素：
酶催化特定化学反应的能力，可用一定条件下酶催化的某一化学反应的速率表示。
单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量
探究温度对酶活性的影响
溶液是否出现蓝色、蓝色的深浅
用碘液检测淀粉的剩余来反映酶促反应速率的快慢
60℃水浴保温5min
100℃水浴保温5min
温度对酶的活性有影响，温度过高或过低都会降低酶的活性
探究温度对酶活性的影响（用淀粉酶）
【思考】1.为什么要先将底物和酶控制到预设温度，再混合反应？
2.能否用斐林试剂检测淀粉是否水解？
酶具有高效性，酶和底物混合，没有到对应温度，就已发生反应，降低了实验的说服力。
实验的自变量是温度，斐林试剂需要水浴加热
3.能否用H2O2和H2O2酶探究温度对酶的影响？
H2O2受热易分解，对实验结果产生干扰
试管各加入2mL H2O2溶液
质量分数为5%的盐酸2mL
质量分数为5%的NaOH 2mL
加入H2O2酶2滴，振荡
2—3min后将带火星的卫生香分别放入试管中
pH对酶的活性有影响，pH改变会使酶的活性发生改变
探究pH对酶活性的影响（用H2O2酶）
【思考】可以用淀粉酶探究PH值对酶活性影响吗？
不能，酸能催化淀粉水解
动物体内酶 35~40℃植物体内酶 40~50℃人体内酶 37℃唾液淀粉酶 37℃商品淀粉酶 60℃ (从耐热细菌中提取)
①在最适温度时，酶的活性最高。②温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。③在0℃左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。酶制剂适宜在低温下保存。
酶的名称 最适pH动物体内酶 6.5-8.0植物体内酶 4.5-6.5胰蛋白酶 8.0-9.0胃蛋白酶 1.5-2.2
①在最适pH下，酶的活性最高。②pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。③过酸、过碱，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，不可恢复。
【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”
(1)不同因素影响酶促反应的速率的本质不同。
【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”(2)酶催化反应时,最适温度和最适pH不会相互影响。
反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度。反应溶液中温度的变化不影响酶作用的最适pH。
【易错提醒】有关影响酶促反应速率的因素的“三点提醒”(3)酶量的增加会提高酶促反应的速率,但不会改变化学反应的平衡点;适当增加反应物浓度,既改变了反应速率,也改变了反应的平衡点。
【习题训练】如图表示在最适温度和最适pH条件下,反应物浓度等与酶促反应速率的关系。据图分析不正确的是　(　　)
A.曲线a可表示酶量减少后的底物浓度和反应速率关系B.限制曲线b的AB段反应速率的主要因素为反应物浓度C.形成曲线c的原因可能是B点时酶量增加或适当升温D.若在适当升高温度条件下重复该实验,图中A点位置将下移
一、酶的作用和本质探究与实践1.与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？【答案】2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？【答案】不能。3.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？【答案】说明FeCl3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶 对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？【答案】4号试管的反应速率比3号试管快得多，说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
练习与应用 P80一、概念检测1.D 2.D二、拓展应用1. 在本节“探究•实践”中，有同学在原有实验的基础上增加了5号和6号试管，向其中分别加入2 mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2滴蒸憎水。这样做的目的是_______ 。【提示】本小节“探究•实践” 包括温度和催化剂两个变量，加入2滴煮沸过的肝脏研磨液的5号试管，可以与加入新鲜的肝脏研磨液的4号试管做对照；同理，加入2滴蒸馏水的6号试管可以作为3号试管和4号试管的对照组。
3.给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是蛋白质吗？请简略写岀实验步骤。想一想，在萨姆纳之前，为什么很难鉴定酶的本质？ 【提示】用双缩脲试剂检测。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
二、酶的特性练习与应用一、概念检测1.D 2.B 3.D
二、拓展应用1.下图表示的是某类酶作用的模型。尝试用文字描述这个模型。这个模型能解释 酶的什么特性？
【提示】这个模型中A代表某类酶，B代表底物，C和D代表产物。这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，催化反应的发生，产生了产物C和D。这个模型可以类比解释酶的专一性。
【答案】(1)A点：随着反应底物浓度的增加,反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。(2) 曲线上升的幅度变小，因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底物浓度的变化温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。(3) B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快。
2. 下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。
(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。(2)如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化？为什么？请画出变化后的曲线。(3)如果在B点时向反应混合物中加入少量同样的酶，曲线会发生什么变化？为什么？请画岀相应的曲线。