5.1.1酶的作用和本质课件(共27张PPT2份视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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5.1.1酶的作用和本质课件(共27张PPT2份视频)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

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(共27张PPT)
课前背诵
1、主动运输的概念?特点?实例?
2、主动运输的意义?
3、三种物质运输方式的比较?
4、细胞膜具有选择透过性的结构基础?
5、胞吞胞吐的概念?特点?实例?
1.为什么要将肉块放在金属笼里?
2.是什么物质使肉块消失了?
便于取出实验材料,排除物理性消化对肉块的影响,确定其发生了化学性消化。
第5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1课时 酶的作用和本质
学习目标
一.设计并进行“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,说明酶在代谢中的作用,并学会控制变量。
二.认识酶的作用机理及高效性的原因。
三.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢
学习任务一:酶在细胞代谢中的作用
叶绿体:CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
线粒体:C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
核糖体:氨基酸 多肽
脱水缩合



意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础
过氧化氢是细胞代谢过程中产生的一种对细胞有害的物质,必须及时被分解为氧气和水,细胞才能不被毒害。
2H2O2 2H2O+O2
学习任务一:酶在细胞代谢中的作用
1、过氧化氢在体外分解需要什么条件?
2、细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢?
加热 加催化剂(如Fecl3)
过氧化氢酶
思考: 过氧化氢酶与加热、加催化剂都能使过氧化氢分解,他们原理一样吗?分解速率一样吗?如何设计实验来探究酶的作用?
比较H2O2在不同条件下的分解
探究.实验
1
实验材料
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。
合作探究一:请同学们自主阅读教材P76-77,小组合作完成以下问题。
1.写出实验目的:
2.说出实验原理:
3.找出自变量、因变量、无关变量。
4.设计该实验,并简述实验步骤:
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。
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
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
判断H2O2分解快慢依据:
O2的产生量
①点燃的卫生香的复燃情况
②气泡冒出情况
2
实验目的
3
实验原理
学习任务一:酶在细胞代谢中的作用
试管编号 H2O2溶液 处理方式 气泡多少 点燃的卫生香
1
2
3
4
学习任务一:酶在细胞代谢中的作用
2ml
3%
不做处理
90℃水浴加热
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
基本无气泡
少量
较多
大量
变亮
燃烧猛烈
不复燃
不复燃
2)3、4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?
1 2 3 4 3 4
1)与1号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明了什么?
4)2号、3号、4号试管相比,哪支试管最终产生的氧气最多,为什么?
合作探究二:小组讨论以下问题,时间3min。
3)3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快,这说明什么?
2)3、4号试管未经加热,也有大量气泡产生,这说明了什么?
1 2 3 4 3 4
1)与1号试管相比,2号试管产生的气泡多,这一现象说明了什么?
加热能促进H2O2的分解,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。
合作探究二:小组讨论以下问题,时间3min。
3)3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快,这说明什么?
1 2 3 4 3 4
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
4)2号、3号、4号试管相比,哪支试管最终产生的氧气最多,为什么?
一样多,几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
合作探究二:小组讨论以下问题,时间3min。
结论:(1)加热、FeCl3、H2O2酶都能加快H2O2分解速率
(2)与无机催化剂FeCl3相比,H2O2酶的催化效率要高得多
自变量
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
控制变量和设计对照实验
Y = a + f(x)
因变量
无关变量
思考: 你能准确找出以上实验中的相关变量吗?
单一变量原则:实验设计时只有一个自变量,且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜
试管编号 H2O2溶液 处理方式 气泡多少 点燃的卫生香
1
2
3
4
2ml
3%
不做处理
90℃水浴加热
2滴FeCl3溶液
2滴肝脏研磨液
基本无气泡
少量
较多
大量
燃烧不猛烈
燃烧猛烈
(自变量)
(因变量)
(条件)
(分解速率)
实验目的:比较H2O2在不同条件下的分解
(无关变量)
实验组
对照组
对照性原则
典例1:如图所示的实验中,属于自变量的是(  )
A.产生气泡量
B.过氧化氢分解的速率
C.催化剂的种类
D.试管中的过氧化氢溶液的量
C
学习任务二:酶的作用机理
① 2号试管加热为什么能加快H2O2的分解?
② 3号、4号试管没有经过加热,为什么也能加快H2O2的分解速率?
③ 3号、4号试管相比,哪支试管中的反应速率快?这说明什么?
加热使H2O2分子得到了能量,从常态转变成了容易分解的活跃态
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
降低了H2O2分解反应的活化能
4号
与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高
学习任务二:酶的作用机理
加热:
为反应物分子提供能量(活化能),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:______
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A
曲线C
E3
E2—E3
E2
A
B
C
曲线B
典例2.酶具有很高的催化效率,其原因是 (  )
A.酶能降低化学反应对温度等条件的要求
B.能使反应物变成更加细小的微粒,增加接触面积
C.降低了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
D.提供了化学反应开始时所需的活化能
C
关于酶本质的探索
教材P79-80 页
“资料分析”
请通过教材P80面“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。
学习任务三:酶的本质
发酵是纯化学反应,与生命活动无关
只有活细胞参与才能进行发酵,与细胞中的物质无关
酵母菌裂解后释放出细胞中某些物质才会引起发酵
获得不含酵母细胞的含酶提取液,但未能分离鉴定出酶
提取出了刀豆种子中的脲酶,证明脲酶是蛋白质
证明少量RNA也具有催化作用
关于酶本质的探索过程
巴斯德之前
巴斯德
李比希
毕希纳
萨姆纳
切赫、奥尔特曼

来源
活细胞产生的
活细胞产生,可在细胞内、细胞外(或体外)发挥作用
功能
具有催化作用
降低化学反应的活化能 
本质
有机物(蛋白质或RNA)
合成原料:氨基酸和核糖核苷酸
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数的酶是 ,少数种类的酶是 。        
蛋白质
RNA
典例3.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸
B.酶都是在核糖体上合成的
C.酶只有在细胞中才能发挥作用
D.酶的作用原理与无机催化剂的不同
1
2
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18
A
课堂小结
1.酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行(  )
2.酶能催化H2O2分解,是因为酶使H2O2得到了能量(  )
3.无关变量是与实验结果无关的变量(  )
4.在一个实验中,因变量的检测指标往往不是唯一的(  )
×
×
×

当堂检测
5.科学家证实:RNaseP酶由蛋白质和RNA组成,将这种酶中的蛋白质和RNA分开,在适宜条件下,RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性,而蛋白质不具有。这一结果表明(  )
A.酶都是由蛋白质和RNA组成的
B.RNA具有催化作用
C.RNaseP酶的基本组成单位是脱氧核苷酸
D.绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA
学习任务三:当堂检测
B
Thank you!

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