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1、酶的作用和本质课件第1页，本讲稿共29页教学目标：教学目标：1 1、细胞代谢的概念、细胞代谢的概念 2 2、酶的作用和本质、酶的作用和本质 3 3、在实验能力提高的基础上，提高学生运用预、在实验能力提高的基础上，提高学生运用预言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。4 4、通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激、通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。索的科学精神。教学重点：教学重点：1 1、比较过氧化氢酶在不同条件下分解速率快慢的实验，、比较过氧化氢
2、酶在不同条件下分解速率快慢的实验，并引导学生得出结论并引导学生得出结论酶的高效性。酶的高效性。2 2、酶的本质。、酶的本质。教学难点：教学难点：1 1、酶的活化能降低的原理。、酶的活化能降低的原理。2 2、实验中控制变量的科学方法。、实验中控制变量的科学方法。第2页，本讲稿共29页 问题探讨问题探讨1 1、这个实验要解决什么问题？、这个实验要解决什么问题？2 2、是什么物质使肉块消失了？、是什么物质使肉块消失了？3 3、怎样才能证明你的推测？、怎样才能证明你的推测？鸟类的胃是否只有物理性消鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。化，没有化学性消化。是胃内的化学物质将肉块分解了是胃内的化学物
3、质将肉块分解了 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。将肉块分解。第3页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多_，统，统称为细胞代谢。称为细胞代谢。（一）酶在细胞代谢中的作用（一）酶在细胞代谢中的作用实验实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验原理：新鲜肝脏中有较多实验原理：新鲜肝脏中有较多_。经计算，质。经计算，质量分数为量分数为_溶液和质量分数为溶液和质量分数为_研磨液研磨液相比，每滴相比，每滴FeClFe
4、Cl3 3溶液中的溶液中的FeFe3+3+数，大约是每滴研磨液中过数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的氧化氢酶分子数的_倍。倍。_和和_都可以催化过氧化氢分解成水和氧。都可以催化过氧化氢分解成水和氧。目的要求：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了目的要求：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。解过氧化氢酶的作用和意义。化学反应化学反应过氧化氢酶过氧化氢酶3.5%3.5%的的FeClFeCl3 320%20%的肝脏的肝脏2525万万加热、加热、Fe3+Fe3+过氧化氢酶过氧化氢酶第4页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质实验实验 比较过氧化
5、氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解 材料用具：材料用具：新鲜的质量分数为新鲜的质量分数为_。量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管量筒、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。夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计。新配制的体积分数为新配制的体积分数为_溶液，质量分数为溶液，质量分数为_溶液。溶液。20%20%的肝脏研磨液的肝脏研磨液3%3%的过氧化氢的过氧化氢3.5%3.5%的氯化铁的氯化铁第5页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质实验实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解 方法步
6、骤：方法步骤：1 1、取、取4 4支洁净试管，分别支洁净试管，分别_1_1、2 2、3 3、4 4，向各，向各试管内试管内_溶液，按序号依次放置在试溶液，按序号依次放置在试管架上。管架上。2 2、将、将2 2号试管放在号试管放在_中加热，观察气泡冒出中加热，观察气泡冒出的情况，并与的情况，并与_试管作比较。试管作比较。3 3、向、向3 3号试管内号试管内_溶液，向溶液，向4 4号试管内号试管内_。轻轻地振荡两只试管，使试管内。轻轻地振荡两只试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察的物质混合均匀。仔细观察_。4 4、2-3min2-3min后，将后，将_分别放入分别放入3 3、4 4号试管内号试管
7、内液面的上方，观察哪支试管中液面的上方，观察哪支试管中_。编上序号编上序号分别加入分别加入2mL2mL过氧化氢过氧化氢9090左右的水浴左右的水浴1 1号号滴入滴入2 2滴氯化铁滴氯化铁滴入滴入2 2滴肝脏研磨液滴肝脏研磨液哪支试管产生的气泡多哪支试管产生的气泡多点燃的卫生香点燃的卫生香卫生香燃烧猛烈卫生香燃烧猛烈第6页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质实验实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解讨论讨论 1 1、与、与1 1号试管相比，号试管相比，2 2号试管出现什么不同的现象？这号试管出现什么不同的现象？这一现象说明什么？一现象说明什么？2 2号
8、试管号试管_。这一现象说明加热能。这一现象说明加热能_，提高反应速率。，提高反应速率。2 2、在细胞中，能通过加热来提高反应速率吗？、在细胞中，能通过加热来提高反应速率吗？3 3、3 3号和号和4 4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？么？FeCl FeCl3 3中的中的FeFe3+3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能_。放出的气泡多放出的气泡多促进过氧化氢的分解促进过氧化氢的分解不能不能加快过氧化氢分解的速率加快过氧化氢分解的速率第7页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质实验实验 比较过氧化氢在不同条
9、件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解讨论讨论 4 4、3 3号试管与号试管与4 4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重说明什么？为什么说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要？要？_ _试管的反应速率比试管的反应速率比_试管快得多。说明试管快得多。说明_。细胞内每时每刻都在进。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行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在_地进行，只有酶能够满足这样的要地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。求，所以
10、说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。4 4号号3 3号号过氧化氢酶比过氧化氢酶比Fe3+Fe3+的催化效率高得多的催化效率高得多常温、常压下高效率常温、常压下高效率第8页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质实验实验 比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解结论结论 加热、加热、FeFe3+3+和过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率，和过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率，其中过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解得最快。其中过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解得最快。第9页，本讲稿共29页控制变量控制变量 1、变量：实验过程中可以变化的因素。、变量：实验过程中可
11、以变化的因素。自变量：自变量：_。因变量：随着因变量：随着_而变化的变量。而变化的变量。无关变量：无关变量：_外，实验过程中可能还会存在一外，实验过程中可能还会存在一 些些_，对，对_造成影响，这造成影响，这 些变量称为无关变量。些变量称为无关变量。2、对照实验：、对照实验：_以外，其余因素都以外，其余因素都_的实验。上述实验中只有反应条件是改变的，其余因的实验。上述实验中只有反应条件是改变的，其余因素都没有变化。素都没有变化。实验组：用实验组：用研究的因素研究的因素处理的实验。处理的实验。对照组：没有用研究的因素处理的实验。对照组：没有用研究的因素处理的实验。人为改变的变量人为改变的变量自变
12、量的变化自变量的变化除自变量除自变量可变因素可变因素实验结果实验结果除了一个因素除了一个因素保持不变保持不变第10页，本讲稿共29页控制变量控制变量 3、干扰变量：随着无关变量的变化而变化的变量。、干扰变量：随着无关变量的变化而变化的变量。4、实验结果：一般指观察到的现象、测得的数据等。它是自、实验结果：一般指观察到的现象、测得的数据等。它是自变量和无关变量共同作用的结果，就是因变量和干扰变量之和。变量和无关变量共同作用的结果，就是因变量和干扰变量之和。自变量自变量 因变量因变量 无关变量无关变量 干扰变量干扰变量实验结果实验结果第11页，本讲稿共29页步骤步骤试管编号试管编号 说明说明1 1
13、2 23 34 4 一一二二 观观察察结论结论2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%3%3%3%3%常温常温9090FeClFeCl3 3肝脏研肝脏研磨液磨液2 2滴滴2 2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量不复燃不复燃不复燃不复燃变亮变亮复燃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过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快反应条件反应条件自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量变量变量 H H2 2O O2 2 浓度浓度剂量剂量剂量剂量气泡产生气泡产生带火星的木条带火星的木条对照实验对照
14、实验对照组对照组实验组实验组第12页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 （二）酶作用的原理（二）酶作用的原理 1 1、活化能：分子从、活化能：分子从_转变为容易发生化学反应的转变为容易发生化学反应的_所需要的所需要的_称为称为活化能。活化能。活化能。活化能。2 2、各条件使反应加快的本质：、各条件使反应加快的本质：加热：加热：_ Fe3+Fe3+：_ 酶：酶：_常态常态活跃状态活跃状态能量能量提高分子的能量提高分子的能量降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能第13页，本讲稿共29页在在2020测得的测得的H H2 2O O2 2分解的
15、活化能分解的活化能条条 件件活化能活化能/kJ/kJmolmol-没有催化剂催化没有催化剂催化75.2475.24用胶态铂催化用胶态铂催化48.948.9用过氧化氢酶催化用过氧化氢酶催化8.68.6思考思考为什么酶比无机催化剂催化效率更高？为什么酶比无机催化剂催化效率更高？第14页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 （二）酶作用的原理（二）酶作用的原理 1 1、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活、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称为跃状态所需要的能量称为活化能。活化能。活化能。活化能。2 2、各条件使反应加快的本质：、各条件使反应加快的
16、本质：加热：加热：提高分子的能量提高分子的能量 Fe3+Fe3+：降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能 酶：酶：降低化学反应的活化能降低化学反应的活化能 3 3、酶比无机催化剂催化效率高的原因、酶比无机催化剂催化效率高的原因 同同_相比，酶相比，酶_更显著，更显著，因而催化效率更高。因而催化效率更高。无机催化剂无机催化剂降低活化能的作用降低活化能的作用第15页，本讲稿共29页酶降低化学反应活化能的图解酶降低化学反应活化能的图解第16页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 （三）酶的本质（三）酶的本质 1 1、资料分析、资料分析 法国微生物学家法国微生物学家_提出酿酒中的发酵
17、是由于提出酿酒中的发酵是由于_的存在，的存在，_的参与，糖类是不可能的参与，糖类是不可能变成酒精的。变成酒精的。德国化学家德国化学家_却坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的却坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的_，但这些物质只有在酵母细胞，但这些物质只有在酵母细胞_并并_后才后才能发挥作用。能发挥作用。德国化学家德国化学家_的实验说明，酵母细胞中的某些的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在物质能够在_后继续起催化作用，就像在后继续起催化作用，就像在_中一样。中一样。美国科学家美国科学家_从刀豆种子中提取出从刀豆种子中提取出_，并证明脲，并证明脲酶是酶是_。后来，科学家又证明胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种。后
18、来，科学家又证明胃蛋白酶、胰蛋白酶等多种酶是蛋白质。酶是蛋白质。巴斯德巴斯德酵母细胞酵母细胞没有活细胞没有活细胞某些物质某些物质死亡死亡裂解裂解李比希李比希毕希纳毕希纳酵母细胞破碎酵母细胞破碎活酵母细胞活酵母细胞萨姆纳萨姆纳脲酶脲酶蛋白质蛋白质第17页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 （三）酶的本质（三）酶的本质 1 1、资料分析、资料分析 20 20世纪世纪8080年代，美国科学家年代，美国科学家_发现少数发现少数_也具有生物催化功能。也具有生物催化功能。讨论讨论 1 1、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有、巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义？各有什么局限性？什
19、么局限性？巴斯德认为巴斯德认为发酵与活细胞有关发酵与活细胞有关是合理的，但认为发酵是是合理的，但认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的；李比是不正确的；李比希认为希认为引起发酵的是细胞中的某些物质引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，但认为这是合理的，但认为这些物质些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确是不正确的。的。切赫和奥特曼切赫和奥特曼RNARNA第18页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 （三）酶的本质（三）酶的本质 1 1、资料分析、资料分析讨论讨论 2 2
20、、巴斯德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对、巴斯德和李比希出现争论的原因是什么？这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？巴斯德是微生物学家，特别强调巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞生物体或细胞的作用；的作用；李比希是化学家，倾向于李比希是化学家，倾向于从化学的角度从化学的角度考虑问题。考虑问题。他们的争论促使后人他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上上，使科学研究更加有的放矢。，使科学研究更加有的放矢。3 3、从毕希纳实验可以得出什么结论？、从毕希纳实验可以得出什么结论？酵母细
21、胞中的酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用化作用，就像在，就像在活酵母细胞活酵母细胞中一样。中一样。第19页，本讲稿共29页一、酶的作用和本质一、酶的作用和本质 （三）酶的本质（三）酶的本质 1 1、资料分析、资料分析讨论讨论 4 4、萨姆纳历时、萨姆纳历时9 9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？诺贝尔化学奖。你认为他成功的主要原因是什么？正确正确的科学方法，的科学方法，坚持不懈、百折不挠坚持不懈、百折不挠的科学精神。的科学精神。5 5、请给酶下一个较完整的定义。、请
22、给酶下一个较完整的定义。酶是酶是_产生的具有产生的具有_的的_，其中绝大，其中绝大多数酶是多数酶是_。活细胞活细胞催化作用催化作用有机物有机物蛋白质蛋白质第20页，本讲稿共29页课堂练习课堂练习 1 1、下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是、下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是()()A A在没有催化剂时过氧化氢不会分解成水和氧气在没有催化剂时过氧化氢不会分解成水和氧气 B B过氧化氢和水一样无色无味，对细胞无害过氧化氢和水一样无色无味，对细胞无害 C CFe3+Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解 D D从最终结果看，在有催化剂存在时，过氧化氢分解从最终结
23、果看，在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应会进行得更彻底反应会进行得更彻底 2 2、同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率、同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是的原因是()()。A A降低反应的活化能的作用更显著降低反应的活化能的作用更显著 B.B.能供给反应物能量能供给反应物能量 C C改变了反应的途径改变了反应的途径 D D能降低反应活化能能降低反应活化能AC第21页，本讲稿共29页课堂练习课堂练习 3 3、关于活化能，下列说法不正确的是、关于活化能，下列说法不正确的是()()。A A是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量。是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量。B B加热
24、、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能 C C无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率快反应速率 D D酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行容易进行 4 4、细胞内合成酶的主要的场所是（、细胞内合成酶的主要的场所是（）A.A.细胞质细胞质 B.B.线粒体线粒体 C.C.核糖体核糖体 D.D.内质网内质网CC第22页，本讲稿共29页课堂练习课堂练习 5 5、下列关于酶的表述，全面而准确的是、下列关于酶的表述，全面而准确的是 A
25、.A.酶不能脱离生物体起作用。酶不能脱离生物体起作用。B.B.酶是蛋白质。酶是蛋白质。C.C.酶与无机催化剂没有本质区别。酶与无机催化剂没有本质区别。D.D.酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。酶是活细胞产生的有催化作用的有机物。6 6、为什么说酶是细胞代谢所必需的？说出两条理由。、为什么说酶是细胞代谢所必需的？说出两条理由。(1)(1)细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机这些化学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。催化剂高得多。（2 2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、等温和条件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。D第23页，本讲稿共29页作作 业业1 1、结合学案复习教材知识、结合学案复习教材知识2 2、见学案作业、见学案作业祝同学们快乐祝同学们快乐 再见再见第24页，本讲稿共29页第25页，本讲稿共29页第26页，本讲稿共29页第27页，本讲稿共29页第28页，本讲稿共29页第29页，本讲稿共29页