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(共22张PPT)
光合作用
细胞呼吸
能量
ATP
酶
物质代谢
有机物
分解
有机物
合成
第5章 细胞的能量供应和利用
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，
统称为 。
（新陈代谢）
细胞代谢
5.1降低化学反应活化能的酶
第一课时 酶的作用和本质
01
02
03
细胞代谢为什么离不开酶？
酶是什么物质？
通过对酶本质的探索过程的分析，你对科学是怎样发展的有哪些领悟？
本 节 聚 焦
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（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。
资料
加热、强酸、强碱、 加催化剂（如Fecl3)
细胞中含有过氧化氢酶
在体外要使过氧化氢快速分解需要什么条件？
细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？
一、酶在细胞代谢中的作用
探究：比较过氧化氢在不同条件下的分解
比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用。
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
判断H2O2的分解快慢依据：O2的产生量
①加热是化学反应常见的条件
②Fe3+是无机催化剂
③新鲜肝脏中含有过氧化氢酶
不同条件
⑴点燃的卫生香的复燃情况。
⑵单位时间内，气泡产生量。
①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液；
②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；
③质量分数为3.5%的FeCl3溶液；
各种用具如：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等等。
将步骤转化为图或者表格？
①分组编号 1 2 3 4
②过氧化氢 浓度 3% 2ml
剂量
③设置反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
④观察记录结果 单位时间气泡产生量
卫生香燃烧情况
实验结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不同，
在过氧化氢酶的作用下分解速率最快。
一、酶在细胞代谢中的作用
科学方法：控制变量和设计对照实验
人为控制的对实验对象进行处理的因素。
自变量
除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验；对照实验一般要设置对照组和实验组。
对照实验
除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素。
无关变量
因自变量改变而变化的变量。
因变量
①分组编号 1 2 3 4 变量分析
②过氧化氢 浓度 3% 2ml
剂量
③设置反应条件 常温 90℃ FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
④观察记录结果 单位时间气泡产生量
卫生香燃烧情况
实验结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不同，在过氧化氢酶的作用下分解速率最快。
实验变量的分析与设计
因变量
无关变量
自变量
相同 适宜
讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？
对照组
实验组
一、酶在细胞代谢中的作用
① ２号试管放出的气泡比１号多？这一现象说明什么？
② 在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
③ ３号和４号试管未经加热，也有大量的气泡产生，这说明什么？
④ ４号试管比３号试管反应速率快, 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？
加热能促进过氧化氢分解，提高反应速率。
不能
Fe3+和过氧化氢酶也能加速过氧化氢的分解，提高反应速率。
过氧化氢酶比无机催化剂的催化效率更高。
细胞中的反应需在常温常压下高效进行，因此细胞代谢离不开酶。
1、2对比
1、3对比
1、4对比
3、4对比
加热为什么能加快过氧化氢分解？
3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？
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。
加热：为分子提供了能量。
无机催化剂：降低化学反应的活化能。
酶：同无机催化相比，酶。更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。
二、酶的作用机理
b
a
d
e
反应过程
能量
初态
（反应物）
终态
（产物）
活跃状态
①
②
③
ad段的含义？
ac段？
ac>ab段，说明？
没有催化剂
无机催化剂
酶
酶降低的活化能。
二、酶的作用机理
c
②
①
③
请说明每条曲线是在何种条件下进行的反应？
在没有催化剂条件下，反应所需要的活化能。
酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著，酶具有高效性。
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
胃蛋白酶等许多酶也是蛋白质
发酵与活细胞有关
发酵与死细胞中的物质有关
死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵
脲酶是蛋白质
切赫
奥尔特曼
少数酶是RNA
三、酶的本质
酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
酶的定义：酶是______产生的具有_____作用的________，其中绝大多数酶是________，少数是_______。
活细胞
催化
有机物
蛋白质
RNA
对点精练：1.下列有关生物体内酶的说法正确的是（ ）
A.酶是一类具有生物催化作用的有机物
B.酶都是在核糖体上合成的
C.酶与双缩脲试剂都可以产生紫色反应
D.绝大多数活细胞都能产生酶
E.酶离开了活细胞还能发挥作用
F.在化学反应前后，酶本身的化学性质和数量会发生变化
ADE
2．有关“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述，错误的是(　　)
A．加热降低了化学反应的活化能
B．该实验的自变量是温度、催化剂的种类
C．溶液的体积、试管的洁净程度为无关变量
D．与3号试管相比，4号试管中过氧化氢分解得更快，证明该酶具有高效性
【答案】A
3．下列有关酶的叙述正确的是 (　　)
A．有的酶从食物中获得，有的酶从体内转化而来
B．酶在代谢中有多种功能
C．酶只在细胞内发挥作用
D．酶是有机物
【答案】D
【解析】酶是由活细胞产生的，A错误；酶在代谢中具有催化作用，B错误；酶可以在细胞内或细胞外发挥作用，C错误；不论是蛋白质类的酶还是RNA类的酶，都是有机物，D正确。
4．如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应在无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。据图判断不正确的是 (　　)
A．bc段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能
B．ad段表示在无催化剂催化的条件下，使物质A生成物质P反应发生所需要的活化能
C．若物质A与物质P之间转化的反应为可逆反应，酶可同样地降低正、逆反应的活化能
D．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动
【答案】B
5．关于下图所示实验的叙述中，错误的是 (　　)
A．甲装置是实验组，乙装置是对照组
B．H2O2溶液的浓度属于无关变量
C．乙试管产生气泡的速率比甲试管快
D．清水和肝脏研磨液为自变量，H2O2分解
速率为因变量
【答案】A
教材P80：一、概念检测
1.酶对细胞代谢起着非常重要的作用，可以降低化学反应的活化能。下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（ ）
A.酶不能脱离生物体起作用
B.酶只有释放到细胞外才起作用
C.所有的酶都是蛋白质
D.酶是具有催化作用的有机物
2.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是（ ）
A.能为反应物提供能量
B.能降低化学反应的活化能
C.能在温和条件下催化化学反应
D.催化化学反应更高效
D
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2mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，向6号试管内加入2滴蒸馏水。这样做的目的是什么？
本小节“探究·实践”涉及的自变量并非只有 个,而是包括温度和催化剂两个变量,1号试管中仅放置了过氧化氢溶液,可以起到对照作用。2号试管与 1 号试管的区别在于温度,3号试管和4号试管与 1 号试管的区别在于多了催化剂 3号试管与 4号试管之间也可以起相互对照作用。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。
课堂小结

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