1、-1-第5章 细胞的能量供应和利用-2-第1节降低化学反应活化能的酶-3-第1课时酶的作用和本质-4-5-一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。细胞代谢是细胞生命活动的基础。2.酶的作用原理(1)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。(2)原理:与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,催化效率更高。(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。-6-预习反馈1.判断正误。(1)酶的作用是为化学反应提供能量。()(2)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。()(3)酶在生物体内有催化和调节作用。(
2、)-7-2.酶的作用原理是()A.降低化学反应的活化能B.增加反应物之间的接触面积C.降低反应物之间的接触面积D.提供使反应开始所必需的活化能解析:酶能降低化学反应的活化能,从而加快化学反应的速率。答案:A人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-8-二、比较过氧化氢在不同条件下的分解1.概述本实验的实验原理。答案:H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下均可分解成水和氧气。2.实验现象 人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-9-3.本实验对四支试管的处理的异同点有哪些?答案:相同处理是
3、都加入2 mL过氧化氢溶液。不同处理是:1号试管常温下不做处理;2号试管90 水浴加热;3号试管加入2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液;4号试管加入2滴质量分数为20%的肝脏研磨液。4.本实验的实验结论是什么?答案:(1)酶具有催化作用;(2)与无机催化剂相比,酶的催化效率更高。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-10-三、酶的本质1.合成场所:活细胞中。2.化学本质:绝大多数是蛋白质,极少数是RNA。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-11-预习反馈1.判断正误。(1)酶是具有催化作用的有机物。()(2)有些酶中
4、含有核糖。()(3)酶只有在活细胞内才能发挥作用。()(4)酶可以从食物中直接获取。()(5)与无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著。()人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-12-2.连线。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-13-3.在实验中需要控制各种变量,其中人为改变的变量是()A.因变量B.自变量C.无关变量D.控制变量解析:在实验中,需要控制相应的一些变量,以免影响实验结果。其中,人为改变的变量称为自变量;随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;除自变量外,对实验结果能造成影响的一些
5、可变因素称为无关变量。答案:B人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-14-探究点一探究点二酶酶在代谢中的作用及本质在代谢中的作用及本质情境导引在化学实验中,很多反应需要加热才能进行,是因为加热使反应物获得了能量,从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。细胞的代谢,其本质就是化学反应,细胞代谢不是通过加热的方式,而是利用酶的作用保证其顺利进行。酶的作用原理是什么?请结合教材P78图5-1“酶降低化学反应活化能示意图”,讨论解决下列问题。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-15-探究点一探究点二1.请概述曲线、的含义。答案:
6、曲线、分别表示没有催化剂作用时的反应能量变化曲线、无机催化剂催化时的反应能量变化曲线、酶催化时的反应能量变化曲线。2.图中a、b、c分别表示相应的能量值,请利用图中字母表示出相应反应进行所需能量值的多少。由此说明什么问题?答案:没有催化剂作用时反应所需的活化能为a+b+c,无机催化剂催化反应所需的活化能为b+c,酶催化反应所需的活化能为c。通过曲线可知,酶和无机催化剂都能降低反应活化能,但是酶降低反应的活化能的效率更显著。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-16-探究点一探究点二归纳提升1.与酶有关的知识总结人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材
7、酶的作用和本质精美课件1-17-探究点一探究点二2.酶与无机催化剂的共同点(1)能催化化学反应的进行,并不为化学反应提供物质和能量,本身不被消耗,不改变化学反应的方向。(2)降低反应的活化能,使反应速率加快,但不改变生成物的量。易错提醒有关酶的四点提醒(1)酶不仅在细胞内发挥作用,在细胞外和生物体外也能发挥作用。(2)酶作用的机理是降低反应活化能,不能为反应提供能量。加热能为反应提供能量。(3)酶可改变化学反应的反应速率,但反应前后自身的性质和数量不变。(4)合成酶的原料为氨基酸或核糖核苷酸。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-18-探究点一探究点二典例剖
8、析(2020福建高一期末)下图表示某反应“甲乙”进行过程中,有酶参与和无酶参与时的能量变化,则下列叙述不正确的是()A.此反应不能说明酶的高效性B.E1为反应前后能量的变化C.E2表示在酶参与下化学反应需要的活化能D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4解析:由图可知,该反应只能说明酶具有催化作用,不能说明酶具有高效性,A项正确;E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,B项错误;酶可以降低化学反应的活化能,因此曲线表示有酶参与,E2表示在酶参与下化学反应需要的活化能,C项正确;由此可以看出,酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能,酶参与反应时,所降低的活化能为E4,D项正确。答案:B人
9、教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-19-探究点一探究点二活学活练1.绝大多数酶彻底水解后的产物为()A.多肽B.氨基酸C.核苷酸D.核糖核苷酸解析:绝大多数酶的化学本质为蛋白质,少数为RNA,故绝大多数酶彻底水解后的产物为氨基酸,B项正确。答案:B人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-20-探究点一探究点二2.下列关于活化能的叙述,不正确的是()A.活化能是指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B.无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能C.酶可以降低化学反应的活化能D.同无机催化剂相比,酶降低活
10、化能的作用效果更显著解析:酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用效果更显著;水浴加热可以给化学反应提供能量,但不能降低化学反应的活化能。答案:B人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-21-探究点一探究点二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情境导引过氧化氢是细胞代谢中产生的代谢废物,对细胞有毒害作用。有矛就有盾,细胞中含有过氧化氢酶,能将过氧化氢及时分解为氧气和水。通过教材P77“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验,结合下表,讨论有关问题。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用
11、和本质精美课件1-22-探究点一探究点二1.本实验的自变量有哪些?实验中为什么把肝脏制备成肝脏研磨液?答案:本实验的自变量有温度、催化剂的种类。制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积,加快过氧化氢分解速率。2.试管1和试管2组成的对照实验,能说明什么问题?答案:加热能使H2O2得到能量,促进H2O2分解。3.除了上述的对照实验,请再找出一组对照实验,并指出该组对照实验说明的问题。答案:试管1和试管3,说明FeCl3能催化H2O2的分解;试管1和试管4,说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化H2O2的分解;试管1、试管3和试管4,说明FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化H2O2的分解,且
12、过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3。(答出任意一条即可)人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-23-探究点一探究点二归纳提升实验中变量的控制变量:实验过程中的变化因素称为变量。自变量:在实验过程中人为控制的对实验对象进行处理的因素,如上述实验中加热、FeCl3溶液、肝脏研磨液。因变量:随着自变量的改变而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量。如反应物的浓度、反应时间、试剂的用量、实验室温度等。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-
13、24-探究点一探究点二特别提醒实验中应注意的问题(1)肝脏必须是新鲜的,过氧化氢酶是一种蛋白质,不新鲜的肝脏,酶的活性较低。(2)肝脏要磨碎,充分研磨有利于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。(3)滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性,导致得出错误的结论。人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-25-探究点一探究点二典例剖析关于下图所示实验的叙述,错误的是()A.甲装置是实验组,乙装置是对照组B.H2O2溶液的浓度属于无关变量C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快D.两支试管中H2O
14、2溶液的体积应相同解析:本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组,加清水的为对照组,其他的变量,如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量,应遵守等量原则。答案:A人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-26-探究点一探究点二活学活练1.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,滴入过氧化氢酶的试管内,气泡产生的情况和卫生香燃烧的情况分别是()A.产生气泡的速率快、燃烧不猛烈B.产生气泡的速率快、燃烧猛烈C.产生气泡的速率慢、燃烧不猛烈D.产生气泡的速率慢、燃烧猛烈解析:过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高,滴入过氧化氢酶的试管内,产生气泡的速率快,卫生香燃烧猛烈。答案:B人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1-27-探究点一探究点二2.在下图所示的实验中,属于自变量的是()A.试管中的过氧化氢溶液的量B.过氧化氢分解的速率C.产生气泡速率D.催化剂的种类解析:试管中的过氧化氢溶液的量为无关变量,A项错误;过氧化氢分解的速率是因变量,B项错误;气泡产生的速率,也是因变量,C项错误;在题图所示的实验中属于自变量的是无机催化剂“氯化铁”与有机催化剂“过氧化氢酶”,即催化剂的种类,D项正确。答案:D人教版新教材酶的作用和本质精美课件1人教版新教材酶的作用和本质精美课件1
