新教材2023年秋高中生物5.1降低化学反应活化能的酶课件新人教版必修1

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第5章 细胞的能量供应和应用第1节 降低化学反应活化能的酶问题探讨思考：斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用3.怎样才能证明你的推测？1.为什么要将肉块儿放在金属笼内？2.是什么物质使肉块消失了？排除物理性消化，确定有化学性消化。胃内的化学物质将肉块分解了。收集胃内的化学物质，在体外是否发挥作用。后来，科学家发现胃液中含有大量盐酸，于是推测盐酸是使食物分解的物质。1835年，德国科学家施旺，通过实验发现，胃腺分泌物中有一种物质，将它与盐酸混合后，对肉类的分解能力远远大于盐酸的单独作用，这种物质就是胃蛋白酶。 酶的作用（比较过氧化氢在不同条件下的分解）探究·实践较过氧化氢在不同条件下的分解探究·实践常温思考讨论：探究·实践1、肝脏研磨液要新鲜。2、不能共用一个滴管吸取 液和 溶液。3、H2O2溶液氧化性强，有腐蚀性，使用时不要让其接触到皮肤。 最好 （ 因为H2O2常温下易 ）。肝脏研磨氯化铁现配现用分解科学方法探究·实践较过氧化氢在不同条件下的分解——变量分析对照组实验组2 mL 3% H2O2溶液90℃水浴加热FeCl3肝脏研磨变量无关变量自变量因变量少量较多大量酶的作用机理1. 加热为什么能促进过氧化氢的分解呢？加热使H2O2分子获得能量（提供活化能），从常态转变为容易分解的活跃状态。 2. Fe3+和过氧化氢酶为什么能促进过氧化氢分解呢？酶的作用机理 2. Fe3+和过氧化氢酶为什么能促进过氧化氢分解呢？易错提醒1. 酶只能降低化学反应的活化能，只起催化作用，不能为化学反应提供活化能。2. 加热、加压、点燃等剧烈条件为化学反应反应物提供能量（活化能）。3. 因为酶的催化作用，使细胞代谢中的化学反应能在温和的条件下快速的进行。活跃状态①②③ac______________________________________。②①酶降低的活化能无催化剂无机催化剂③酶ab 。酶催化时，反应所需的活化能bc 。思维提升思考·讨论时间轴19世纪发酵是纯化学反应，与生命活动无关李比希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能发挥作用萨姆纳脲酶是蛋白质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。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切赫、奥特曼少数RNA也具有生物催化功能思考·讨论酶的本质酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。由细胞产生，在细胞内和细胞外都能发挥催化作用少数是RNA氨基酸核糖核苷酸核糖体催化作用降低化学反应的活化能主要在细胞核（真核）活细胞一般都能合成酶的本质细胞内、细胞外都可以★酶与无机催化剂的共性特别提醒1、酶与无机催化剂的催化机理相同，都是降低化学反应的活化能。2、酶和无机催化剂在反应前后数量和性质不发生改变，一段时间内可以重复利用。3、酶与无机催化剂都不改变反应的平衡点，只是缩短了到达平衡点的时间。如下图所示。酶的特性1、高效性①内容：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 （实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍）②意义：保证了细胞内化学反应的快速进行。③原因：与无机催化剂相比，酶能显著降低化学反应的活化能。④曲线表示：酶的特性无机催化剂催化范围比较广。酸能催化蛋白质、脂肪、淀粉水解。 酶能像无机催化剂一样，催化多种化学反应吗?探究·实践探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究·实践探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用广东省四会市四会中学　方仲扬淀粉酶斐林蔗糖砖红色淀粉淀粉蔗糖专一 实验自变量：____________ 因变量：________________无关变量： 。 底物种类底物是否水解溶液浓度等 能否用碘液对实验结果进行检测？不能， 因为碘液无法检测蔗糖是否发生水解。酶的特性2、专一性①内容：每一种酶只能催化一种或一类化学反应（目前发现的酶有8000多种,它们分别催化不同的化学反应）②意义：保证了细胞代谢能够有条不紊地进行③曲线表示：a.在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时的变化是明显加快，说明酶A能催化该反应。b.在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化该反应。酶的特性③原因：酶的特性许多无机催化剂能在高温、高压、强酸和强碱条件下催化化学反应。 酶起催化作用需要怎样的条件呢?提示：酶的本质绝大多数是蛋白质，高温、高压、强酸或强碱会使其变性失活。探究·实践酶的活性：酶催化化学反应的能力，一般用化学反应的速率表示。在初中做消化酶实验时，需要控制温度等条件。不同的消化液的pH不一样。影响酶活性的条件影响酶活性的条件探究·实践 质量分数为2%的淀粉酶溶液、质量分数为20%的肝脏研磨液（过氧化氢酶）、 质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、 物质的量浓度为0.01mol/L的盐酸、物质的量浓度为0.01mol/L的NaOH溶液、缓冲液、 热水、蒸馏水、冰块、 碘液、斐林试剂应该选择哪一种酶作实验材料 分别探究温度、pH对酶活性的影响呢 ？为什么 ?提示：温度会影响H2O2的分解，而酸性条件下淀粉会被分解，最终影响实验结果。 1. 本实验的自变量和因变量是什么？ 2. 本实验将设置几个组别？ 3. 如何控制自变量？ 4. 因变量将如何检测？ 5. 本实验中存在哪些无关变量？怎么控制？探究·实践影响酶活性的条件探究温度对淀粉酶活性的影响实验214365碘液颜色探究·实践 温度会影响酶的活性，温度过低或过高酶活性都较低。探究·实践影响酶活性的条件探究pH对H2O2酶活性的影响实验肝脏研磨缓冲NaOH1H2O2气泡生成复燃所需探究·实践 pH会影响酶的活性，pH过低或过高酶活性都较低。酶的特性3、酶的作用条件较温和①内容：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的②曲线表示：（通过系列梯度实验进行测定，绘制出温度和pH曲线图） 酶的作用条件较温和高温、强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。低温使酶活性受抑制，温度恢复，酶活性可以恢复；（适于酶的储存）阅读P84 “相关性息”小结 与无机催化剂相比较，酶所具有的特性，使得细胞中的各类化学反应能在温和的环境中高效、有序的进行。当然，这些还与酶在细胞中的分布有关。补充·拓展 酶促反应1. 酶促反应：由酶催化的化学反应，生物体内的化学反应绝大多数属于酶促反应。2. 酶促反应速率：单位时间内反应物或生成物浓度的改变量。3.影响酶促反应速率的因素：补充·拓展 酶促反应课堂小结