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(共39张PPT)
第1课时　酶的作用和本质
小鸡啄食沙粒
？
物理性消化！
胃只有物理性消化，没有化学性消化吗？
为什么要将肉块放在金属笼内？
1773年，意大利科学家斯帕兰礼尼（L.Spallanzani，1729-1799）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。
讨论
是胃内的化学物质将肉块分解了。
便于取出实验材料（肉块），排除物理性消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学性消化。
问题探讨
收集胃内化学物质，进行体外实验。
斯帕兰礼尼在研究鹰的消化作用
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
胃蛋白酶的发现
斯帕兰札尼的实验说明，食物在胃中的消化，靠的是胃液中的某种物质。然而这种物质是什么，他始终未能得出结论。
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。
随着对细胞研究的不断深入，人们认识到，细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。
光合作用
有机物
合成
呼吸作用
分解
释放能量
太阳能
化学能
ATP等
外界能量进入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞内几乎所有的化学反应，都需要酶的催化。
细胞代谢
含义
细胞中进行的化学反应，统称为细胞代谢。
意义
细胞代谢是细胞生命活动的基础。
条件
细胞代谢离不开酶。
场所
细胞质基质。
酶的分布
体内：细胞内
1）
第二道防线：体液中杀菌物质和吞噬细胞
2）
体内：细胞外
C
COOH
H
N
R1
R2
O
H
H
C
NH2
C OH
H
R1
C
NH2
C
H
O
COOH
C
H
N
R2
H
酶
H2O
+
+
酶的分布
溶菌酶含片
加酶洗衣粉
消化液
体外
3）
结论：
酶不仅在细胞内发挥作用，也可在细胞外和体外发挥作用
一、酶在细胞代谢中的作用
酶的作用
H2O2
(有害物质)
H2O
O2
H2O2酶
代谢产生
含有
危害
细胞
以过氧化氢在不同条件下的分解为例，探究酶的作用。
【探究·实践】比较过氧化氢（H2O2）在不同条件下的分解
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和意义。
过氧化氢酶和Fe3+能催化过氧化氢形成水和氧。
（1）常温
（2）水浴加热
（3）加Fe3+催化剂
（4）加过氧化氢酶
2H2O2
2H2O+O2
实验原理
目的要求
【探究·实践】比较过氧化氢（H2O2）在不同条件下的分解
新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液。
H2O2
H2O + O2
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶
特别注意：
“新鲜的肝脏”
“研磨液”
——H2O2酶数量多、活性强
——增加H2O2酶与反应物的接触面
实验材料
试验编号 1 2 3 4
H2O2 （3%）
实验处理
检测指标 2mL
2mL
2mL
2mL
无
90℃水浴
加热
FeCl3
2滴
肝脏研磨液
2滴
1.气泡冒出情况；2.卫生香复燃情况
实验设计
【探究·实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解
【探究·实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解
方法步骤
【探究·实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验现象
气泡数量最少
卫生香燃烧
卫生香
燃烧猛烈
气泡数量较少
气泡数量较多
气泡数量最多
气泡数量
卫生香燃烧
讨论
3.3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，说明了什么？
说明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。
4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中反应速率快？这说明什么？
4号试管的反应速率比3号试管快得多，说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
不能。细胞是在常温下生活，若加热，会使细胞死亡
与1号试管相比，2号试管放出的气泡多。
这一现象说明了什么？
2号试管产生的气泡多，
加热能促进H2O2的分解，提高反应速率
试管编号 步骤 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
不明显
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
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
【探究·实践】比较过氧化氢在不同条件下的分解
自变量：
因变量：
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
随着自变量的变化而变化的变量
人为改变的变量
变量：
实验中可以变化的因素
y = f(x) + a
自变量
因变量
无关变量
（不同条件x）
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
（结果y）
（相同条件a）
请同学们阅读教材P78相关内容（控制变量），思考：一个严谨的实验该如何来设计？有哪些因素是我们必须要考虑的？
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4 一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2ml 2ml 2ml 2ml 二 反应条件 常温 90℃ FeCl3溶液 新鲜肝脏研磨液
剂 量 2滴 2滴
结果 气泡产生 不明显 少量 较多 大量
卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃 对照组
实验组
实验应遵循的原则：
等量性原则
单一变量原则
随自变量的变化而变化的因素
人为改变的因素
实验中可能存在的一些可变因素，对实验结果有影响
自变量
因变量
无关变量
无关变量
对照实验
变量
实验中可以变化的因素
对照原则
只改变自变量，保持其余因素(无关变量)一致，并比较结果的实验叫作对照实验。
2滴清水
2滴清水
等量性原则
等量性原则
单一变量原则
控制变量
1
空白对照 不给对照组做任何实验处理，这里的”空白”绝不是什么影响因素都不给予，而是针对实验组所要研究的实验因素给与空白。
对照实验类型
2
自身对照 对照组和实验组都在同一研究对象上进行。不另设对照组。(不同处理的前后对照)
条件对照 虽给对照组施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素的，不是所要研究的实验因素。这种处理不包括实验研究给定的的自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。
相互对照 不另设对照组，而是几个实验组之间相互对照，其中的每一组既是实验组也是其他组的对照组。
常态
终态
活跃状态
活化能
酶的催化效率为何会更高呢？
你能解释加热，加无机催化剂，加酶在这一过程中的不同吗？
酶的作用原理
活化能
分子从_____转变为_________________的活跃状态所需要的能量。
常态
容易发生化学反应
一个化学反应体系中，活化分子数越多，反应的速率越快。
加热：
向H2O2分子提供能量，让更多的H2O2吸收能量处于活跃状态
催化剂：
降低非活化分子转变为活化分子的门槛
各条件使反应加快的本质
如果把化学反应比做驾车翻越一座高山，“加热”相当于给汽车加大油门。
用催化剂则相当于帮司机找到穿山的隧道。
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更明显，因而催化效率更高。
活化能
二、酶的本质
阅读课本79-80页“资料分析”
找出每一位科学家的研究背景、过程、结论及贡献
完成教材P80“拓展2”
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德(微生物学家）
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
引起发酵的是细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用
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
萨姆纳
脲酶是蛋白质
李比希（化学家）
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（教材P81，黑体字）
来源
酶的概念
化学本质
功能
酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应
底物：受酶催化而发生化学反应的分子叫底物（反应物）
酶的本质
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 RNA
蛋白质
核糖核苷酸
氨基酸
核糖体
细胞核
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
小技巧
探究酶化学本质的实验设计
1、设计原理
大部分是蛋白质
少部分是RNA
加__________，呈_____
双缩脲试剂
紫色
加__________，呈_____
吡罗红染液
红色
2、设计方案
分组 实验操作 现象 结论
紫色
对照组：
标准蛋白质溶液
实验组：
等量待测酶液
紫色
/ 蓝色
是蛋白质
/ 不是蛋白质
（鉴定是否为RNA同上）
加双缩脲试剂
(1)酶的基本组成单位是氨基酸(　　)
(2)具有分泌功能的细胞才能产生酶(　　)
(3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用(　　)
(4)酶在反应完成后立即被降解成氨基酸(　　)
(5)酶具有催化、调节等多种功能(　　)
判断正误
×
×
×
×
×
网络构建
1.在如图所示的实验中，属于无关变量的是
A.催化剂的种类
B.过氧化氢分解的速率
C.试管中的过氧化氢溶液的量
D.产生气泡量
对点训练
√
2.(2020·天津高一期末)酶具有极强的催化功能，其原因是
A.降低了化学反应的活化能
B.增加了反应物之间的接触面积
C.提高了反应物分子的活化能
D.酶提供了反应开始所必需的活化能
√
3.下列关于活化能的叙述，不正确的是
A.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
B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能
C.酶可以降低化学反应的活化能
D.同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著
√
4.如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是
A.ad段表示无催化剂时，反应所需要
的活化能
B.ac段表示有酶催化时，酶降低的活
化能
C.若换用无机催化剂，b点将向上移动
D.加热加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态
√
5.(2020·辽宁高一期末)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
√
6.下列有关酶的叙述，错误的是
A.新陈代谢离不开酶
B.不是所有的酶都是蛋白质
C.活细胞都能产生酶
D.酶能显著降低化学反应的活化能
√
解析　酶是由活细胞产生的，但是哺乳动物成熟的红细胞由于没有了细胞核以及各种细胞器，因此不能产生酶，C错误。

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