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(共16张PPT)
5.1.1 酶的作用和本质
教学目标
1、说明酶在细胞代谢中的作用（科学思维）
2、说明酶的本质和特性（科学思维）
3、通过相关的实验和探究，尝试控制自变量、观察和检测因变量，设置对照组和重复组（科学探究）
1．为什么要将肉块放在金属笼内？
2．是什么物质让肉块消失了？
3．怎样才能证明你的推测？
讨 论
排除物理性消化对肉块的影响，确定肉块消失过程是否存在化学性消化
鹰胃里的化学物质
收集鹰胃里的化学物质，看能否在体外将肉块分解
1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼(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。
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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。
幸而细胞中含有另一种物质，能将过氧化氢及时分解为氧气和水，这种物质就是过氧化氢酶。
细胞代谢
2H2O2 2H2O + O2
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
一、酶在细胞代谢中的作用
任务：比较过氧化氢在不同条件下的分解
2H2O2
2H2O+O2
反应条件
不同条件
加热是化学反应常见的条件
Fe3+是无机催化剂
新鲜肝脏中含有过氧化氢酶
2.实验原理
1.实验目的
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用和意义。
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3.实验过程
步骤 试管编号 说明
1 2 3 4
一步 H2O2 浓度
剂量
二步
剂量
结果 气泡产生
带火星木条
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
鲜肝研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
复燃
迅速复燃
反应条件
(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢？
(2)实验结果分析
①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明_____________
。
②1、4号试管对照说明 。
③1、3、4(或3、4)号试管对照说明____________________________________。
观察单位时间内产生气泡的多少或观察带火星的卫生香的复燃情况。
加热能促进过
氧化氢的分解，提高反应速率
酶具有催化作用
与无机催化剂相比，酶的催化效率更高
4.讨 论
(3)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？
最终产生的氧气一样多，因为几支试管的过氧化氢溶液的体积和浓度都相同。
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
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步骤 试管编号 说明
1 2 3 4
一步 H2O2 浓度
剂量
二步
剂量
结果 气泡产生
带火星木条
2ml
2ml
2ml
2ml
3%
3%
3%
3%
常温
90℃
FeCl3
鲜肝研磨液
2滴清水
2滴清水
2滴
2滴
不明显
少量
较多
大量
不复燃
不复燃
复燃
迅速复燃
反应条件
自变量
因变量
无关变量
变量
对照组
实验组
对照实验
单一变量原则
无关变量
人为改变的变量
随自变量的变化而变化的变量
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
Fe3+：降低化学反应的活化能
酶：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。
任务二：酶的作用原理
酶降低的活化能
酶催化过程所需的活化能
无酶催化过程下，所需的活化能
①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是 段。
③表示酶降低的活化能是
段。
AC
BC
AB
降低化学反应活化能
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
引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质,且只在酵母菌死亡裂解后才发挥作用
活细胞粉碎后所得物质（酿酶）的作用和活的酵母细胞一样
证明脲酶是蛋白质
证明少量RNA也具有生物催化功能
1.关于酶本质的探索
二、酶的本质
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催化剂
功能
本质
活细胞产生的
酶
来源
绝大多数是蛋白质，
少数是RNA
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
2.酶的本质
关于酶的相关总结
化学本质 绝大多数是_______ 少数是_____
合成原料 _______ ___________
组成元素 C、H、O、N，有的含有S _________________
合成场所 _______ 细胞核(真核生物)
来源 活细胞(哺乳动物成熟红细胞除外)
作用场所 细胞内、细胞外、生物体外
生理功能 _____
作用机理 _____________________
酶的底物 酶促反应的反应物
蛋白质
RNA
氨基酸
核糖核苷酸
C、H、O、N、P
核糖体
催化
降低化学反应的活化能
X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
A.酶解法
甲酶：核酶，化学本质为RNA
乙酶：化学本质为蛋白质
用RNA酶处理甲酶和乙酶，测定该酶的活性，与本实验进行相互对照。
某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
鉴定酶本质的方法
B.试剂检测法
从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。因此可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应原理。
探究实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
酶的作用和本质
酶在细胞代谢中的作用
酶的本质：
绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
自变量
原理：降低化学反应活化能
因变量
无关变量

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