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(共19张PPT)
第五单元 细胞的能量供应
和利用
5.1 降低化学反应活化能的酶(第一课时）
学习目标
通过比较过氧化氢在不同条件下的分解，理解不同条件加快反应速率的原理。(生命观念）
举例说明酶在现实生活中应用的实例，并能解释其作用机理，分析酶工程技术的重要意义。（社会责任）
通过分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，学会控制自变量，观察和监测因变量，以及尝试设置对照组实验组。（科学探究）
通过图表比较、动画演示，以及教材上形象，直观的图解和文字说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。（科学思维）
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1773年，意大利科学家斯帕兰扎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。
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？
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细胞代谢
细胞内的环境：常温、常压、水环境、pH接近中性
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
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢
资料1：药用过氧化氢溶液的说明书上关于过氧化氢的贮藏说明为“密闭、在荫凉处（温度不超过20℃）保存”。
资料2：过氧化氢在储运过程中有特殊的要求，严禁与FeCl3等金属化合物混存混运。
资料3：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。细胞中含有过氧化氢酶能够将过氧化氢及时分解，起到解毒的作用。
哪种条件下H2O2的分解速率最快？
酶在代谢中的作用
任务：小组讨论作出假设，并阅读教材78页“科学方法”的内容，根据下列问题提示，分组讨论，设计实验方案
活动一：作出假设，设计实验
1. 你认为该实验应设计几组？至少需要几只试管？
2. 该如何控制变量？
3. 该实验以什么现象作为实验观察的指标？
酶在代谢中的作用
Fe3+做催化剂
过氧化氢酶
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？
2、3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？分析过氧化氢酶有什么作用？
3、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？
思考·讨论
2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率
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
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
1、为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
2、小组讨论以上比较过氧化氢在不同条件下的分解实验设计严谨吗？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？
思考·讨论
酶在代谢中的作用
细胞内每时每刻都在进行着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，所以说酶对于细胞内的化学反应的顺利进行是至关重要的。
实验过程中的变化因素成为变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量；因自变量改变而变化的变量叫做因变量。
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，叫做无关变量。
除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验叫做对照实验。
试管编号 变量
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
几乎无
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
无关变量
H2O2浓度
H2O2剂量
气泡产生
带火星的卫生香
自变量
因变量
相同 适宜
对照组
实验组
酶在代谢中的作用
酶在代谢中的作用
1、为什么加热后H2O2能分解？
2、FeCl3中Fe3+和猪肝研磨液的H2O2酶都能加快H2O2分解的原因与2号试管的相同吗？
思考·讨论
思考·讨论
酶在代谢中的作用
1.化学反应所需的活化能？
2.无机催化剂催化时化学反应所需的活化能？
3.酶催化时化学反应所需的活化能？
4.无机催化剂降低的活化能？
5.酶降低的活化能？
催化剂的作用机理：降低化学反应的活化能
如图曲线表示一定量的过氧化氢溶液在不加催化剂自然分解时，产物的量随时间的变化，尝试画出加入三氯化铁和过氧化氢酶时的曲线。
酶在代谢中的作用
思考·讨论
酶的本质探索
发酵是整个细胞而非细胞中某种物质的作用
巴斯德
发酵是酵母中某些物质在酵母细胞死亡裂解后起作用
李比希
酵母细胞中某些物质可在酵母细胞裂解后继续起作用，如同在活酵母细胞中
毕希纳
脲酶是蛋白质
萨姆纳
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
19世纪
少数RNA也具有生物催化功能
切赫、奥特曼
酿酒
酶的本质探索
酶
酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质
由细胞产生，在细胞内和细胞外都能发挥催化作用
酶的本质探索
考点剖析
1．如图所示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列叙述正确的是（ ）
A．加FeCl3溶液的试管产生的气泡最多
B．肝脏研磨液使过氧化氢分解最快，是因为其浓度高于3．5%的FeCl3溶液
C．如果将四支试管都放在90℃水浴中，加肝脏研磨液的试管反应速率仍为最快
D．该实验的1号试管常温处理，是作为对照组，排除无关变量的干扰
D
考点剖析
2．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．甲酶的化学本质为蛋白质
B．甲酶能够不被该种蛋白酶降解
C．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
D．甲酶可能是具有催化功能的RNA
A
考点剖析
3．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明（ ）
A．RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质都是蛋白质
D．酶的化学本质都是RNA
A
考点剖析
4．如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与时的能量变化，相关叙述错误的是（　　）
A．此反应为吸能反应
B．曲线Ⅱ表示有酶参与时的能量变化
C．E2为反应前后能量的变化
D．酶参与反应时，其降低的活化能为E4
C

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