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(共31张PPT)
第1节 酶的作用和本质
说明酶在细胞代谢中的作用和化学本质。（生命观念、科学思维）
通过有关实验，进一步熟悉控制自变量的方法。（科学思维、科学探索）
认同科学是在不断的探索和争论中前进的，体会科学家不畏挫折的精神。（社会责任）
教学目标：
01
02
03
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。
1.为什么要将肉块放在金属笼内？
2.是什么物质使肉块消失了？怎样才能证明你的推测？
胃内的化学物质
排除物理性消化干扰
收集胃内的化学物质，看看在体外是否能将肉块分解。
问题探讨：斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用实验
后来，科学家发现胃液中含有大量的盐酸，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。
疑问：酶有什么作用？ 它是什么物质呢？
问题探讨：斯帕兰扎尼研究鹰的消化作用实验
一、酶在细胞代谢中的作用
叶绿体：CO2+H2O （CH2O) +O2
光能
酶
线粒体: C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
核糖体：氨基酸 多肽
酶
缩合脱水
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应的统称。
概念：
细胞代谢离不开酶
1.细胞代谢
【细胞化学反应】
2H2O2
2H2O + O2↑
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发变白 ，加速人体衰老。
资料
细胞内的过氧化氢是怎样被快速分解的呢？
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解，探究酶的作用。
2.酶在细胞代谢中的作用
1. 实验目的：
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
2. 实验原理：
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
①加热(90℃)
②Fe3+是无机催化剂
③新鲜肝脏（含过氧化氢酶）
不同条件
判断H2O2的分解快慢依据：
O2的产生量
①气泡冒出情况
②点燃卫生香的复燃情况
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
3. 实验材料：
①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）
②质量分数为3.5%的FeCI3溶液
③新配制的体积分数为3%的H2O2溶液
量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计
4. 实验用具：
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
5. 实验设计：
组别 对照组 实验组 1 2 3 4
过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡
带火星的卫生香
取4支试管分别编号1、2、3、4,每只试管分别加入2ml过氧化氢溶液
思考：如何比较H2O2的分解速率？观查什么指标？
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
1号
2号
4号
3号
肝脏研磨液
FeCl3
90℃水浴
常温
实验现象：
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
组别 对照组 实验组 1 2 3 4
过氧化氢 H2O2浓度 3% 3% 3% 3%
H2O2剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡
带火星的卫生香
6. 实验结果：
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
7. 实验结论：
加热、FeCl3、H2O2酶都能加快反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率
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号反应速度快；说明酶的催化效率更高；
(1)与１号试管相比，２号试管出现什么不同的现象？说明什么？
(3)3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？
(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？
小组合作讨论(P77)
(2)在细胞内，能够通过加热来提高反应速率吗？
不能；加热会杀死细胞。
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
请思考：
通过上述的探究实验，同学们有没有发现生物学实验设计中特别需要注意的一些因素呢？
控制变量和设计对照实验
①自变量：
②因变量：
③无关变量：
除自变量外，实验中还存在的一些也可对实验结果造成影响的其它变量
随着自变量的改变而变化的变量
人为控制的对实验对象进行处理的因素
实验中可以变化的因素
（1）变量
Y = x + a
自变量
因变量
无关变量
3.控制变量和设计对照实验
试管编号
1 2 3 4 一
二
三 观察
实验结论 2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
肝脏研磨液
2滴
2滴
几乎无
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
变亮
复燃
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样，
过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
反应条件
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
自变量
因变量
相同 适宜
步骤
变量
你能准确找出以上实验中的相关变量吗？
控制变量？
3.控制变量和设计对照实验
试管编号 1 2 3 4
实验处理 无 90℃水浴加热 2滴FeCl3 2滴肝匀浆
H2O2溶液（3%） 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
检测指标 1. 气泡冒出情况 2. 卫生香复燃情况 除自变量外，其余无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。
对照组
实验组
该实验的对照组和实验组分别是什么？
（2）对照实验：
空白对照：
对照组不施加任何处理因素
其它：自身对照、相互对照、条件对照
注
等量性原则
原则：控制单一变量
设置：对照组和实验组
思考：实验组2、3、4间能否形成对照？
不能。存在温度和催化剂种类两个变量。
3.控制变量和设计对照实验
为什么加热、滴加FeCl3、过氧化氢酶能加快过氧化氢的分解？它们对过氧化氢做了什么？
【思考】
活化能：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。
酶加快化学反应速率的原理是什么呢？
加 热：
为反应物分子提供活化能，使其达到活跃状态
Fe3+：
降低化学反应的活化能
[想一想]
无催化剂曲线：______
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： ______
Fe3+降低的活化能： ______
曲线A
曲线C
c
a - c
a
A
B
C
酶：
与无机催化剂相比，降低活化能的作用更显著。
a - b
> a - b
意义：使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。
4.酶的作用机理
二、酶的本质
19世纪以前，人们还不知道酶为何物。19世纪以后，随着酿酒中发酵过程的深入研究，科学家才揭开酶的“面纱”。
酶到底是什么物质呢
合作探究：请同学们阅读P79关于酶本质的探索，每组派一个代表模仿其中一位
科学家陈述自己的主要观点。
巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？
巴斯德和李比希的争论原因是什么？
他们的争论对后人研究酶的本质有何意义？
毕希纳是如何终结上述争论的？他的实验结论是什么？
萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神？
酶的本质探索（视频）
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
其他科学家
切赫和奥尔特曼
发酵与死细胞中的物质有关
发酵与活细胞有关
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
脲酶是蛋白质
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
切赫
奥尔特曼
酶：
少数酶是RNA
完成课本P.80-拓2
1.酶本质的探索
产生的具有 作用的 。
活细胞
催化
有机物
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_________
元素组成
合成原料
合成场所
来源 一般来说，活细胞都能产生 作用场所 作用原理 RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核（真核生物）
细胞内、外及生物体外均能发挥作用
C、H、O、N、(S)
C、H、O、N、P
显著降低化学反应的活化能
2.酶的本质
(1)具有分泌功能的细胞才能产生酶。( )
释疑：一般活细胞都能产生酶(包括哺乳动物未成熟的红细胞)
(2)酶的基本组成单位是氨基酸。( )
(3)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸或核苷酸。( )
释疑：酶可以重复多次利用，不会立即被降解
(4)酶的作用是为化学反应提供能量。( )
释疑：酶的作用原理是降低化学反应的活化能
(5)酶具有催化、调节等多种功能。( )
释疑：酶只有催化作用，激素才具有调节功能
(6)酶是活细胞产生的，所以只能在细胞内起催化作用。( )
释疑：酶在细胞内、细胞外、体外都可以发挥作用
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判断正误
探究实验：
比较过氧化氢 在不同条件下的分解
酶的作用和本质
酶在细胞代谢中的作用
酶的本质：
绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
自变量
原理：降低化学反应活化能
因变量
无关变量
课堂小结
谢谢观看！

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