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5.1降低化学反应活化能的酶
第一课时
本节聚焦
1、控制变量
2、酶的作用和本质
3、探究比较过氧化氢在不同条件下的分解
问题探讨
1
2
3
2.是什么物质使肉块消失了？
3.怎样才能证明你的推测？
1.为什么放在金属笼内？
推测鸟类的胃除了物理消化外，还有化学消化。
排除物理消化的影响，不与其他物质混合，取出方便
是胃内的化学物质（各种消化酶）将肉块分解了。
收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢
细胞代谢的主要场所是：细胞质（细胞质基质）
细胞核控制代谢，但不是场所。
细胞代谢的意义是： 细胞生命活动的基础
科学方法
实验中的可以变化的因素称为变量。
自变量:人为改变的变量。
因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。
无关变量:实验中除自变量外的一些对因变量造成影响的可变因素，叫做无关变量。（相同且适宜）
对照实验：除作为自变量的因素外，无关变量都保持一致，并将结果进行比较的实验。
（对照组 和 实验组）
一、控制变量和设计对照实验
酶的作用
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，细胞中有过氧化氢酶，能将过氧化氢及时分解为氧气和水。
新鲜的肝脏研磨液中有较多的过氧化氢酶。
过氧化氢酶活性高，数量多
有利于过氧化氢酶释放，增大反应的接触面积，加快反应速率
酶的作用
探究·实践：比较过氧化氢在不同条件下的分解
①实验原理
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。
2H2O2
2H2O + O2
不同条件
②实验目的
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
1.常温 2.加热
3.加FeCl3
4.加过氧化氢酶.
酶的作用
③材料用具
新鲜的质量分数为20%的肝脏(如猪肝、鸡肝)研磨液
质量分数为3.5%的FeCl3溶液（铁离子起作用）
新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液
a.材料：
b.用具：
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
探究比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、该实验哪些是对照组，哪些是实验组？
第1组为对照组，第2、3、4组均为实验组
2、该实验遵循了哪些原则？
单一变量原则、对照原则、等量原则
3、点燃的卫生香
检验氧气的存在（氧气助燃）
4、思考：实验中有哪些对照
化学式:
常温 加热 加FeCl3 加肝脏研磨液
2H2O2 → 2H2O + O2
1、1与2对照可以得出什么结论？
2、1与3对照可以得出什么结论？
3、1与4对照可以得出什么结论？
4、3与4对照可以得出什么 结论？
5、实验结论
1号 常温
2号 加热 90度
3号 加FeCl3
4号 加肝脏研磨液
加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
过氧化氢酶的催化效率比FeCl3 的催化效率高，酶具有高效性。
酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化剂的催化效率。
组别 对照组 实验组
1 2 3 4
过氧化氢 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2mL 2mL 2mL 2mL
反应条件 常温 90℃ FeCl3 2滴 肝脏研磨液2滴
结果 产生气泡 无气泡 少量 较多 大量
卫生香燃烧情况 不复燃 少量复燃 复燃较强/变亮 复燃最强
④实验过程及结果
酶的作用
1.与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？
课本讨论
2号试管放出的气泡多，这一现象说明加热促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
2.在细胞内，能通过加热来提高反应速率吗？
不能。
酶的作用
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。
酶的作用
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？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
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。
细胞内每时每刻都在进行成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
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称为活化能
1、哪条曲线表示有催化剂的化学反应，哪条曲线表示没有催化剂的化学反应？
2、图中CA、CB、BA分别表示什么含义？
①表示有催化剂的反应， ②表示没有催化剂的反应
CA：在没有催化剂的条件下，反应所需要的活化能
CB：在有催化剂的条件下，反应所需要的活化能
BA：催化剂降低的活化能
1
2
1、1和2分别表示什么条件下发生的化学反应？
2、为什么酶催化的化学反应比无机催化剂催化的化学反应速率更快？
3、归纳酶在细胞代谢中有什么作用？
酶降低活化能的作用更显著
催化作用，显著降低化学反应的活化能，使细胞代谢在温和的条件下高效、有序的进行
想一想：？
无催化剂曲线：______
酶促反应曲线：______
无催化剂时反应所需活化能：___
酶促反应所需活化能： ______
酶降低的活化能： ______
曲线B
曲线A
E2
E3—E2
E3
达标练习:
常态
终态
活跃状态
活化能
加热：
Fe3+：
酶：
使分子得到能量
降低了化学反应的活化能
更显著的降低了化学反应的活化能
酶能增加产物的生成量吗？
未加催化剂
无机催化剂
酶催化
时间
产物量
不能，酶只缩短反应的时间
酶在反应前后本身性质和数量都不会发生改变
巴斯德之前
萨姆纳
巴斯德
李比希
毕希纳
切赫和奥尔特曼
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵必需有活细胞参与
引起发酵是细胞中某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用
活细胞粉碎后，酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
证明脲酶是蛋白质
证明少量RNA也具有催化作用
酶的本质的探索
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
1、所有活细胞均能合成酶，这句话对不对？
2、细胞内酶的合成场所在哪里，需要什么为原料？
3、酶在细胞内合成，只能在细胞内起作用吗？
4、如何设计实验证明某种酶是蛋白质还是RNA？
对，因为活细胞均能进行细胞代谢，细胞代谢几乎都需要酶的催化
核糖体、细胞核 ； 氨基酸、核糖核苷酸
不是，
（哺乳动物成熟的红细胞除外）
细胞内、细胞外、体外都可以
设计实验，探究某种酶的化学本质
某种酶 + 蛋白酶
加入酶的底物
底物没有被催化→该酶是蛋白质
底物被催化→该酶是RNA
某种酶 + 双缩脲试剂
出现紫色→该酶是蛋白质
不出现紫色→该酶是RNA
方案1
方案2
甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（　　）
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质是蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
B
RNA
蛋白质

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