5.1 酶的作用和本质 ppt课件-2023新人教版（2019）必修第一册.pptx

1、1、问题探讨2、酶在细胞代谢中的作用3、探索实践：比较H2O2不同条件下的分解4、科学方法：科学方法：控制变量、设计对照实验5 5、思考、思考讨论：讨论：关于酶本质的探索第5章 细胞的能量供应和利用 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。问题探讨是什么物质使肉块消失了？怎样才能证明你的推测？为什么要将肉放在金属笼内？便于取出实验材料(肉块)，排除物理消化对肉块的影响，确定其是否发生了化学消化。是胃内的化学物质将肉块分解了。收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分

2、解。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。斯帕兰扎尼在研究鹰的消化作用但我不知是什么物质.emo.后来，科学家发现胃液含有大量盐酸，推测：盐酸是使食物分解的物质。1835年，德国科学家施旺发现：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。施旺施旺德国生理学家细胞内外的环境1.常温2.常压3.水溶液环境4.pH接近中性温和在细胞较为温和的环境中，各种生化反应如何高效有序的进行呢？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。常见有机化学反应的条件1.高温2.高压3.强酸4.强碱剧烈细胞代谢CO2+

3、H2O （CH2O)+O2光能光能 酶酶C6H12O6+6H2O+O2 6CO2+12H2O+能量酶酶氨基酸 多肽酶酶脱水脱水缩合缩合叶绿体线粒体细胞代谢离不开酶思考：在细胞温和的环境中，各种生化反应如何高效有序的进行？酶1酶2酶3酶11酶5酶6酶12酶8酶9酶10酶14酶7酶13酶15酶16酶17酶18阅读课本79-80页“资料分析”讨论P8 0第1-3题完成教材P8 0“拓展2”关于酶的本质的探索关于酶的本质的探索9发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德李比希毕希纳萨姆纳VS其他科学家切赫和奥特曼发酵与死细胞中的物质有关发酵与活细胞有关 死细胞中的物质和活细胞都能引起发酵脲酶是蛋白质胃蛋白

4、酶等许多酶也是蛋白质少数酶是RNA一、酶一、酶本质本质的探索的探索假如你是切赫或奥特曼，你能总结酶的概念吗？4000多年前的夏禹时代，我国就掌握了酿酒技术1716年康熙字典收录“酶”字，并将“酶”解释为“酒母也”酶酶是什么是什么？催化作用催化作用 酶是 产生的具有 的 ，其中，绝大多数酶是蛋白质，少数的酶是RNA。活细胞活细胞有机物有机物依据酶的概念分析推理酶的来源酶的来源酶的作用酶的作用酶的本质酶的本质合成原料合成原料合成场所合成场所活细胞产生活细胞产生催化作用催化作用大多数是蛋白质，少数是大多数是蛋白质，少数是RNA氨基酸或核糖核苷酸氨基酸或核糖核苷酸有的在核糖体，有的在细胞核或拟核实验验

5、证实验组：待测酶液+双缩脲试剂 是否出现紫色反应对照组：已知蛋白液+双缩脲试剂 出现紫色反应实验组对照组待测酶液稀释的鸡蛋清任务一：酶在代谢中的作用学生活动：阅读P77，思考以下问题1.1.过氧化氢可以在什么条件下分解？请列举过氧化氢可以在什么条件下分解？请列举2.2.可通过什么现象来判断过氧化氢分解产生氧气了，请可通过什么现象来判断过氧化氢分解产生氧气了，请尝试预测实验现象尝试预测实验现象3.3.你能说出本实验的自变量，因变量和无关变量，实验你能说出本实验的自变量，因变量和无关变量，实验组，对照组吗（参考组，对照组吗（参考P78”P78”控制变量和对照实验控制变量和对照实验“）肝脏如果不新鲜

6、，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，失去作用。腐生菌的作用下分解，失去作用。将肝脏剪碎并研磨可使肝细胞中过氧化氢酶充分释放，从将肝脏剪碎并研磨可使肝细胞中过氧化氢酶充分释放，从而增大与过氧化氢的接触机会，以加速过氧化氢分解。而增大与过氧化氢的接触机会，以加速过氧化氢分解。1.1.在在“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”实验中，为什么要实验中，为什么要选用新鲜的肝脏？为什么将肝脏剪碎、研磨成溶液，而不是直选用新鲜的肝脏？为什么将肝脏剪碎、研磨成溶液，而不是直接加入整块的肝脏？接加入整块的肝脏？深化探

7、究深化探究2.2.可以用同一支滴管吸取氯化铁溶液和肝脏研磨液吗？可以用同一支滴管吸取氯化铁溶液和肝脏研磨液吗？吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用。比较比较过氧化氢在不同条件下的分解过氧化氢在不同条件下的分解 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。实验：过氧化氢在不同条件下的分解1.原理：2H2O22H2O+O2常温/加热/Fe3+/过氧化氢酶过氧化氢在常温或高温或铁离子或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气。新鲜的质量分数为20%的肝脏

8、研磨液（含较多的过氧化氢酶）质量分数为3.5%的FeCI3溶液 新配制的体积分数为3%的H2O2溶液2.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。O2的产量3.材料请观察教材P77P77的图片，描述各支试管的实验现象。一一22 浓度22 二二反应条件 剂量剂量 观察观察结果结果气泡产生气泡产生2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴蒸馏水蒸馏水 2滴2滴22在不同条件下的分解速率不一样；22在22酶的作用下分解速率最快。变量变量人为改变的变量因变量因变量随着自变量的变化而变化的变量观测指标指与自变量同时影响因变量、但与研究目的无关的变量

9、。相同且适宜相同且适宜讨论：无关变量对实验结果有没有影响？该实验的无关变量还有哪些？讨论：无关变量对实验结果有没有影响？该实验的无关变量还有哪些？无关变量无关变量无关变量无关变量常温90水浴加热2滴3.5%FeCl3 2滴20%肝脏研磨液观察产生气泡的多少3号4号1号2号不明显少量较多大量常温90水浴加热2滴3.5%FeCl3 2滴20%肝脏研磨液观察卫生香的燃烧情况请观察教材P77P77的图片，描述各支试管的实验现象。一一22 浓度22 二二反应条件 剂量剂量 观察观察结果结果气泡产生气泡产生2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温90FeCl3肝脏研磨液2滴蒸馏水蒸馏水 2滴2滴22在

10、不同条件下的分解速率不一样；22在22酶的作用下分解速率最快。变量变量自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？对照组对照组请同学们阅读教材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？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？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 变变 量：量：实验中可以变化的因素Y=a+f(x)Y=a+f(x)自自变变量量因因变变量量无关

11、无关变量变量（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）不给对照组做任何实验处理不给对照组做任何实验处理，这里的，这里的”空白空白”绝不是什么影响因素绝不是什么影响因素都不给予，而是都不给予，而是针对实验组所要研究的实验因素给与空白针对实验组所要研究的实验因素给与空白。2 2三、控制变量和设计对照实验（三、控制变量和设计对照实验（P78P78）对照组和实验组都对照组和实验组都在同一研究对象上进行在同一研究对象上进行。不另设对照组。不另设对照组。(不同不同处理的处理的前后对照前后对照)虽给对照组虽给对照组施以某种实验

12、因素的处理施以某种实验因素的处理。但这种处理是作为对照因素。但这种处理是作为对照因素的，的，不是所要研究的实验因素不是所要研究的实验因素。这种处理。这种处理不包括不包括实验研究给定的的实验研究给定的的自变量自变量。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。目的是更有效的比较实验组和对照组的结果。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。实验组也是其他组的对照组。酶的催化效率为何会更高呢？常态常态终态终态活跃状态活跃状态活化能活化能你能解释加热，加无机催化剂，加酶在这一过程中的不同吗？二、酶在细胞代

13、谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用分子从分子从常态常态转变为容易发生化学反应转变为容易发生化学反应的的活跃状态活跃状态所需的能量称为所需的能量称为活化能活化能。H H2 2O O2 2(常态常态)H)H2 2O O2 2(活跃状态活跃状态)能量能量加热加热 思考思考1 1：加热为什么能加快化学反应加热为什么能加快化学反应？1 1、活化能的概念、活化能的概念：思考思考2 2：FeFe3+3+和酶为反应提供了能量吗？和酶为反应提供了能量吗？二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用2 2、酶催化的机理酶催化的机理 与无机催化剂相比，与无机催化剂相比，酶能酶能显著降低化学反应活化能显著降低化学

14、反应活化能表：20下测得H2O2分解的活化能 条件活化能/kJmol-1没有催化剂催化用Fe3+催化用过氧化氢酶催化754329由于由于酶酶的催化作用，细胞代谢才能在的催化作用，细胞代谢才能在温和温和的条件下的条件下快速有序快速有序地进行。地进行。酶与一般无机催化剂的共同点（1）改变化学反应速率，反应前后本身不被消耗（2）降低活化能，使反应速率加快（3）缩短达到平衡的时间，但不改变化学 反应方向和平衡点-B A有催化剂无催化剂H2O2H2O1/2O2表示：表示：表示：表示：无机催化剂降低的活化能无机催化剂降低的活化能酶降低的活化能酶降低的活化能表示：表示：表示：表示：表示：表示：化学反应所需的

15、活化能。化学反应所需的活化能。无机催化剂无机催化剂催化催化时化学反应时化学反应所需的活化能。所需的活化能。酶酶催化催化时化学反应所需的时化学反应所需的活化能。活化能。反应过程反应过程能量能量酶的作用原理蛋白质蛋白质酶酶A蛋白质蛋白质酶酶C蛋白质蛋白质酶酶B考考你考考你RNA酶的基本单位是什么？氨基酸或核糖核苷酸 为什么需要用温水浸泡？能否用它来洗羊毛衫？三、酶在生活中的应用先将衣物浸于加先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数有适量洗衣粉的水内数小时，用温水浸泡效果小时，用温水浸泡效果更佳更佳,切勿切勿用用6060以上的以上的水。水。切勿切勿用于丝质及用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底羊毛衣料，用后须彻

16、底清洗双手。清洗双手。先将衣物浸于加先将衣物浸于加有适量洗衣粉的水内数有适量洗衣粉的水内数小时，用温水浸泡效果小时，用温水浸泡效果更佳更佳,切勿切勿用用6060以上的以上的水。水。切勿切勿用于丝质及用于丝质及羊毛衣料，用后须彻底羊毛衣料，用后须彻底清洗双手。清洗双手。5.多酶片多酶片中含有多种消化酶，人在消化不良时可以服用。普通糖衣-胃蛋白酶-肠溶衣糖衣-胰酶外层内层胰酶中包括：胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶等。普通糖衣保护胃蛋白酶，在胃液中会分解，释放出胃蛋白酶。肠溶衣保护胰酶，在胃液中不会分解，在小肠中分解，释放出胰酶。木瓜蛋白酶在食品加工业上的应用：水解动植物蛋白、制成嫩肉粉、水解羊胎素、水解大豆、饼干松化剂、面条稳定剂等。三、酶在生活中的应用本品用于急慢性咽炎、口腔溃疡。4.含酶牙膏 残留在牙缝里的食物残渣是细菌的美食，也导致龋齿的祸根。含酶牙膏可以分解细菌，使我们的牙齿亮白、口气清新。5.果胶酶分解果肉内细胞壁中的果胶，提高果汁产量，使果汁变得澄清。课堂小结课堂小结