第五章第一节《降低化学反应活化能的酶》课件上人教版（2019）高中生物必修一

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生物是由物质组成的，一切生命活动都要有物质基础，而物质的代谢、转化又离不开能量，更离不开体内的生化反应。 ——物质能量观第五章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶第一课时：酶的作用 一、细胞代谢细胞核控制细胞代谢细胞质基质是细胞代谢中心活细胞中每时每刻进行着的许多化学反应，统称为细胞代谢叶绿体：线粒体:氧气酶核糖体：酶缩合脱水CO2+H2O （CH2O) +O2C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量氨基酸 多肽细胞内:常温、常压、水溶液环境、pH接近中性酶细胞代谢（新陈代谢）是细胞生命活动的基础，是生物与非生物的根本区别——比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢二、酶在细胞代谢中的作用H2O22H2O+O2高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶实验原理：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。实验目的：新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。实验说明 质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。活动一：设计实验方案比较过氧化氢在不同条件下（高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶)的分解快慢很少少量较多大量不复燃不复燃变亮复燃反应温度 H2O2 浓度催化剂类型剂量气泡产生卫生香燃烧二、酶在细胞代谢中的作用---实验1min分钟后，将点燃的卫生香放在液面的上方(2)在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？讨论(1)与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？ 这一现象说明了什么？(3)3号和4号未经加热，也有大量气泡产生，说明什么？(4)3号与4号相比，哪支试管中的反应速率快？说明什么？不能，加热会造成细胞死亡。Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解①常温常压下②高效进行气泡多，加热能促进分解；4号快；过氧化氢酶比Fe3+的催化效率更高；课本P79(5)为什么说酶是细胞代谢所必须的？说出两条理由1. 加热和用催化剂都能提高化学反应速率2. 酶比无机催化剂的催化效率高得多结论：常温90℃FeCl3肝脏研磨液二、酶在细胞代谢中的作用---实验比较过氧化氢在不同条件下的分解阅读课本有关“控制变量”的内容，区别以下概念：变量、自变量、因变量、无关变量对照实验的实验组和对照组活动二：阅读思考二、酶的作用对照组实验组科学方法分析 实验应遵循的原则：对照原则单一变量原则随自变量的变化而变化的因素人为改变的因素实验中可能存在的一些可变因素自变量因变量无关变量无关变量对照实验变量实验中可以变化的因素活动三：阅读教材80页，思考下面问题：什么是活化能？酶是如何催化生物化学反应？怎么理解图5-1和图5-2？三、酶的作用机理能量（1）活化能： (P80）分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。二、酶在细胞代谢中的作用---反应物产物……………………………… 活化能反应进程能量活跃状态高温、无机催化剂和酶分别是怎样促进反应进行的？加热： 提高分子的能量降低化学反应的活化能加催化剂：三、酶的作用机理加热和加催化剂均使反应加快，其本质是否相同？能量反应过程酶使活化能降低没有酶催化有酶的催化三、酶的作用机理无机催化剂曲线：______酶促反应曲线：______无酶促反应所需活化能：______酶促反应所需活化能： ______酶降低的活化能： ______曲线B曲线AE2E3—E2E3三、酶的作用机理小结：酶在细胞代谢中的作用酶的作用：催化作用各条件使反应加快的本质：加热： Fe3+：酶：提高分子本身的能量降低化学反应的活化能更显著地降低化学反应的活化能建构数学模型活动四：（一）请在该图中画出等量的H2O2分别在Fe3+、过氧化氢酶的条件下分解产生的O2量与时间的关系曲线图，并作出解释。时间O2量问题探讨1.该实验要解决什么问题？2.肉块为什么会消失？3.怎样证明你的猜测？斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？被胃内的化学物质分解。收集胃内的化学物质，看看这些物质能否在体外讲肉块分解。 1836年,德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的物质，解开胃的消化之谜。这种物质到底是什么？为什么能消化蛋白质呢？后人才知道这是一种蛋白酶。阅读P81页, 关于酶本质的探索，完成连线三、酶的本质①②③④⑤巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用毕希纳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萨姆纳及其他科学家酶是蛋白质李比希切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能尝试从酶的来源、功能、化学本质等角度小结酶的概念P83：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA氨基酸或核糖核苷酸主要是在核糖体上，也可在细胞核内绝大多数是蛋白质，少数是RNA活细胞生物催化作用显著降低化学反应的活化能√易错提醒：有关酶的四个易错点(1)酶并不都是蛋白质，有的酶是RNA。(2)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。(3)酶作用的实质是降低了化学反应的活化能，不是提供能量。(4)酶并不是具有分泌功能的细胞才能产生，活细胞都能产生酶。 练习：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？提示：观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。提示：乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。