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(共30张PPT)
5.1.1 酶的作用与本质
1.明确酶的化学本质和在代谢中的作用
2.掌握对照试验设计的原则，步骤。
学习目标（1min）
讨论：
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？
3.怎样才能证明你的推测？
排除物理性消化干扰
胃内的化学物质
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
1773年，意大利科学家斯帕兰札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。
叶绿体
线粒体
绿色植物光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
细胞内每时每刻都进行着许多化学反应，统称为
细胞代谢。细胞代谢离不开酶。
(1)概念：
一、酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称
为细胞代谢。
(2)条件：
(3)意义：
细胞代谢离不开酶的催化
细胞代谢是生命活动的基础
酶在细胞代谢中的作用
H2O2→H2O＋O2
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，通常称为细胞代谢。细胞代谢会产生对细胞有害的物质，如H2O2等，细胞依靠过氧化氢酶能快速将过氧化氢分解。
细胞为何选择酶而不是其它方式清除来过氧化氢呢？
实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的
快慢，了解酶的作用和意义。
实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢酶
的作用下都可分解成水和氧气。
2 H2O2 2 H2O + O2
高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶
对照组
未施加实验处理
实验组
施加了实验处理
常温
加热
+FeCl3
+过氧化氢酶
对照实验
对照组
实验组
常温
加热
加FeCl3
加过氧化氢酶
1与2对照
1与3对照
1与4对照
3与4对照
加热可以加快过氧化氢分解
FeCl3能催化过氧化氢分解
过氧化氢酶能催化过氧化氢分解
过氧化氢酶的催化效率比FeCl3高
常温
加热
加FeCl3
加过氧化氢酶
思考：1、3、4对照可以说明些什么结论？
酶的催化效率最高。
过氧化氢在不同条件下分解速率不一样。
试管编号 试剂 处理 现象
1 2 mL H2O2溶液 常温
2 2 mLH2O2溶液 90℃左右水浴加热 3 2 mLH2O2溶液 FeCl3溶液2滴 4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴
实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验中变量的控制
过氧化氢的分解速率
自变量
因变量
无关变量
对照组
实验组
活化能
反应过程
酶使活化能降低
没有酶催化
有酶的催化
酶的作用机理是降低了化学反应所需的活化能
一、酶在细胞代谢中的作用
1.酶的作用机理是什么？
2.什么是活化能？
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能
活化能
活跃状态
常态
终态
酶降低化学反应活化能示意图
3.酶的催化作用的意义：
一、酶在细胞代谢中的作用
使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
加热：
为反应物分子提供能量，使其达到活跃状态
Fe3+：
降低化学反应的活化能
酶：
更显著地降低化学反应的活化能（作用机理）
想一想：如何表示？
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： ______
酶降低的活化能： ______
曲线①
曲线③
E3
E1—E3
E1
如图所示为酶催化反应的机理与过程，图中E1、E2、E3都是活化能，请据图回答：
酶所降低的化学反应的活化能:
常态
活跃状态
E2不使用催化剂
使用无机催化剂
E3—使用酶
E2—E3
酶能显著降低化学反应所需的活化能
跟一般催化剂相同，化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变。
酶只是改变反应速率，不改变生成物的量
时间
O2量
加无机催化剂
加过氧化氢酶
酶只改变生成O2速率，不改变生成O2的量
1、关于酶本质的探索
(二) 酶的本质
请阅读教材P79页“关于酶本质的探索”,完成P80“练习”中第2题的图解，体会巴斯德、李比希、毕希纳、萨姆纳的观点之间的逻辑关系。
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VS其他科学家切赫和奥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少数酶是RNA巴斯德之前关于酶本质的探索酶的定义？假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？(二) 酶的本质
酶
活细胞
催化作用
产生
功能
化学本质
有机物
多数
蛋白质
少数RNA
本质：
酶的来源
酶的作用
酶的本质
合成场所
合成原料
活细胞产生
催化作用
大多数是蛋白质，少数是RNA
核糖体、细胞核或拟核
氨基酸或核糖核苷酸
酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
1．如图所示为“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。下列有关分析不合理的是(　　)
自变量
因变量
A．本实验的因变量是 不同的催化剂
B．H2O2溶液用量和浓度属于无关变量
C．1号 与 4 号 对照说明酶具有催化性
D．1号与2号对照说明加热能促进H2O2分解
H2O2分解速率/情况
无酶
有酶
当堂训练
2．下图是酶的有关实验，下列相关叙述错误的是(　　)
A．上述反应中的自变量是催化剂的种类
B．该实验能证明酶催化效率高
C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好
D．该实验的因变量是 肝脏质量的变化
自变量
自变量
产生氧气快慢
5．探究过氧化氢分解的实验中，过氧化氢酶和过氧化氢浓度分别属于(　　)
A．自变量和因变量 B．因变量和无关变量
C．自变量和无关变量 D．自变量和对照变量
自变量
因变量——产生氧气快慢/ H2O2分解速率
H2O2酶
2．如图表示过氧化氢分解前后的能量变化，其中曲线A、B分别表示没有酶催化和有酶催化时的反应过程。下列叙述错误的是(　　)
A．图中H表示没有酶催化时反应所需的活化能
B．图中h表示酶催化时反应所需的活化能
C．若将过氧化氢酶换为Fe3＋，则H－h值减小
D．在加热时，H和h值都将减小
A没有酶
B有酶
常态
A活跃状态
B活跃状态
酶换成Fe3＋:h（活化能）↑ H（不变）—h↑= ↓
加热：提供能量，不可以降低化学反应的活化能
3．下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。相关分析合理的是(　　)
A．本实验的因变量是不同的催化剂
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C．1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
自变量
自变量
因变量
产生氧气快慢/ H2O2分解速率
温度——自变量
加热只能提供能量，不能降低化学反应活化能
4．下图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能，正确的图解是(　　)
酶——显著降低化学反应所需要的活化能
6．下表是有关H2O2的系列实验，回答有关问题。
序号 反应物 加入物质 条件 现象 X
1 H2O2 无 室温 几乎无气泡 X1
2 H2O2 氯化铁 室温 X2
3 H2O2 土豆浸出液 室温 X3
(1)序号3的实验现象是
(2)序号3的土豆浸出液中含有的对此实验起作用的物质是________，土豆浸出液能否重复使用？________(填“能”或“不能”)。
(3)若表中X的内容是收集100 mL气体所需的时间，请预测X1、X2、X3的大小关系是
产生大量气泡
过氧
化氢酶
能
X1＞X2＞X3
酶在反应前后性质和数量不改变→所以可以重复使用
1．用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(　　)
A．蛋白质　　　　　　 B．脂肪酶
C．RNA D．淀粉酶
核糖体的主要成分—— RNA + 蛋白质
氨基酸
蛋白酶
2．下列有关酶的叙述正确的是(　　)
①是有分泌功能的细胞产生的　
②有的从食物中获得，有的在体内转化而来　
③活细胞一般都能产生酶　
④酶都是蛋白质　⑤有的酶不是蛋白质
　
⑥酶在代谢中有多种功能　
⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用　
⑧酶只是起催化作用
A．①②⑤ B．①⑤⑧ C．③⑤⑧ D．①③⑤
酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物
来源
作用
活细胞产生
活细胞产生
酶——绝大多数是蛋白质，少数是RNA
只有催化作用
1．科学家发现了一种RNaseP酶，它由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　)
A．某些RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质
D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA

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