高中生物—酶的作用与本质
酶的作用和本质课件-高一生物人教版必修1
第1节 降低化学反应活化能的酶
01 酶在细胞代谢中的作用
①细胞代谢
②实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
学
③科学方法
习
02 酶的作用机理
目
①活化能
标
②酶催化的机理
酶的本质 03 ①酶的本质的探究历程
②验证性实验
1 问题探讨
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
1
不同条件
2H2O2
2H2O + O2 ↑
Q：如何控制这些条件？
1.常温下反应 2.加热 3.Fe3+做催化剂 4.过氧化氢酶
放在试管中直接观察 用酒精灯加热 滴加FeCl3溶液 滴加猪肝研磨液
方法步骤
1.取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4， 向各试管内分别加入2mL过氧化氢溶液，按序号依 次放置在试管架上。
Q2.为什么要将猪肝制成研磨液？ 使肝细胞破裂从而释放出过氧化氢酶,有利 于过氧化氢酶与试管内过氧化氢分子充分接 触，加速过氧化氢的分解。
Q3.滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能 否共用一个吸管？
不能，FeCl3溶液中含有少量的酶，酶 具有高效性,会干扰实验结果的准确性, 增大实验误差。
Q4.氧气的多少可以通过哪些途径观察？
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。
斯帕兰扎尼在研究鹰的 消化作用
1 胃蛋白酶的发现过程
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。
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，于是推测盐酸是使食物分解的 物质。
斯帕兰扎尼在研究鹰的 消化作用
高中生物“酶的作用和本质”教学分析
高中生物“酶的作用和本质”教学分析在高中生物课程中，酶是一个重要的概念和内容。
教授酶的作用和本质需要引导学生探索和理解酶的特点、功能以及调控机制等方面。
教学可从引入酶这个概念开始，解释酶是什么以及它在生命体中的作用。
可以通过生活中常见的例子来说明酶的重要性，例如消化过程中的胃酶、植物光合作用中的光合酶等。
引导学生思考酶与物质转化之间的关系，培养学生从事物本质出发的思考能力。
可以介绍酶的特点。
对于高中生物来说，了解酶具有高度特异性、催化剂作用、在正常生理条件下能够实现反应加速等特点是非常重要的。
课堂可通过实验、示意图等方式，让学生亲自观察和体验酶的特点。
可以利用蔬菜汁的实验来观察酶对于物质分解的催化作用，让学生通过实验结果认识酶的特异性。
接下来，可以重点介绍酶的结构与功能的关系。
结构与功能的关系是酶学习的核心内容之一。
通过介绍酶的结构组成，如氨基酸序列、酶的构象等，让学生了解酶结构与功能之间的关联。
通过展示相关示意图和模型，增加学生对酶结构的概念理解。
引导学生进行案例分析，通过一些具体的酶的例子，如DNA聚合酶、酶解学等，来说明酶的结构与功能之间的关系。
这样可以帮助学生加深对酶功能与生物过程的关系的理解，并激发学生的学习兴趣。
需要引导学生讨论酶的调控机制。
在生物体内，酶活性的调控对于维持生命体系的稳定非常重要。
教学中可以通过相关的调控机制示例，如酶活性的遗传调控、酶活性的磷酸化调控等，让学生了解酶活性如何受到生物体内环境的调控。
教学酶的作用和本质需要注重培养学生的探究能力和思维方式，通过实验、例子和案例分析等方式，让学生主动参与和思考，从而加深对酶的理解和认识。
注重培养学生学习和科学思维的习惯，引导学生将所学知识应用到生活中，培养学生的创新思维和解决问题的能力。
高中生物“酶的作用和本质”教学分析
高中生物“酶的作用和本质”教学分析酶是一种催化作用的生物分子，在生命活动中起着至关重要的作用。
它们能够加速生物学化学反应的速度，并且在反应过程中不参与改变反应的物资，并且可以重复使用。
酶对于保持生命活动的正常运转是必不可少的，因此，酶的作用和本质是高中生物课程中的重点内容。
酶的作用酶能够影响化学反应的速率，使得化学反应发生得更快、更有效。
这一过程包括酶与被催化的底物的结合，进而产生酶-底物复合物，在接下来的反应过程中酶会使得复合物发生化学反应，从而生成产物，最终酶与产物分离，完成反应。
酶的作用具有以下特点：1. 酶是高效的催化剂酶能够加速化学反应的速率，并且在反应过程中只需极少的能量即可促进化学反应。
这些催化作用可以使得化学反应的速度加快至少几百倍。
2. 酶具有特异性不同的酶具有不同的底物选择性，也就是说，它们只能与特定的底物结合，并且只能催化特定的反应。
这种特异性是由于酶分子的结构所决定的。
3. 酶能够受到调节酶的活性受多种因素的影响，包括温度、pH值、离子浓度和活性调节剂等。
这些因素能够影响酶的构象，并且进而影响酶的活性。
4. 酶是重复使用的酶能够在反应过程中参与催化，并且在反应结束后重新释放出来。
在这个过程中，它们没有发生任何化学转化。
酶的本质从分子结构上看，酶是一类蛋白质分子。
它们由多条氨基酸链组成，并且通过蛋白质折叠形成复杂的三维结构。
酶的催化作用可以归结于三种不同的机制：1. 酶促进底物结合酶能够通过提供适当的化学环境来促进底物结合。
例如，酶可以通过形成静电作用或氢键来拉近底物的距离，从而促进底物的结合。
2. 酶调整反应活化能酶能够通过调整反应底物的化学结构来降低反应的能量门槛。
这种降低使得反应可以更容易地发生。
3. 酶剪切底物一些酶能够通过剪切底物分子来促进反应。
这种分子分解使得底物变得更容易反应，并且增加了反应的速率。
总之，酶的作用和本质是高中生物课程中的重点内容。
理解酶的特性和结构、机制对于学生更深入地了解生命活动的基本过程和调节机制非常重要。
高考生物复习必备考点：酶的本质、特性和作用
高考生物复习必备考点：酶的本质、特性和作用在酶的催化反应体系中，反应物分子被称为底物，底物通过酶的催化转化为另一种分子，下面是高考生物复习必备考点：酶的本质、特性和作用，希望对考生有帮助。
1.酶的作用：降低活化能。
(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)作用机理：酶能降低化学反应所需的活化能，使一个原本在较温和条件下不能进行的反应可以高效快速地进行。
(1)酶本质的探索
时间发现者实验过程及现象实验结论1773年意大利科学家斯帕兰札尼将装有肉块的小金属笼子让鹰吞下，一段时间后取出，发现笼内的肉块不见了说明胃具有化学性消化的作用1836年德国科学家施旺从胃液中提取出了消化蛋白质的物质这就是胃蛋白酶1926年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并进行了证明脲酶是蛋白质的化学实验证明脲酶是一种蛋白质20世纪30年代许多科学家提取多种酶的蛋白质结晶酶是一类具有生物催化作用的蛋白质20世纪 80年代美国科学家切赫和奥特曼少数RNA也具有生物催化功能少数的酶是RNA
(2)酶的本质
化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖
核苷酸合成场所核糖体细胞核（真核生物）（主要）来源一般来说，活细胞都能产生酶2.酶的本质及实验验证
(3)酶化学本质的实验验证①证明某种酶是蛋白质
实验组：待测酶液+双缩脲试剂一—是否出现紫色反应。
对照组：标准蛋白质溶液+双缩脲试剂——出现紫色反应。
②证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液+吡罗红染液——是否呈现红色。
对照组：标准RNA溶液+吡罗红染液——出现红色。
高考生物复习必备考点：酶的本质、特性和作用就为大家分享到这里，更多精彩内容请关注。
酶的作用和本质
酶的作用和本质酶是一类生物大分子催化剂，能够加速化学反应过程、提高反应速率，降低反应活化能。
酶具有高度的特异性，在反应中只作用于特定的底物，并可在相对温和的条件下使底物发生化学变化。
酶的本质是蛋白质，由氨基酸构成，通过二级、三级、四级结构的折叠形成其特定的三维构象。
酶的催化作用与其形成的空间结构密切相关，酶分子中的活性位点与底物结合，形成酶底物复合物，借助于专有的反应机制，使底物发生化学转化反应，最终形成产物。
酶催化反应的本质是降低反应的活化能，因此酶可在相对低的温度和压力等温和条件下催化反应，降低反应的能量消耗，并提高反应中的选择性和效率。
酶在生物体内广泛存在于细胞质、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等细胞器中，参与细胞代谢、物质合成、信号转导等生命活动，是生物学中一个重要的研究对象。
酶的催化机制与底物结合、酶结构和催化反应的化学性质密切相关。
一般来说，酶催化反应可分为两个步骤：底物与酶结合、催化反应。
底物与酶结合是由于酶分子具有特定的活性中心，可与底物的分子结构相互配合，并形成酶底物复合物。
催化反应的过程中，酶分子对底物分子进行定向作用，调节反应的速度和方向，使其转化为产物。
酶在反应过程中与底物分子的相互作用是基于键的形成和断裂进行的，这些键的转变可能涉及电子的转移、共价键的形成和断裂、氢键的形成等过程。
酶的催化过程通常分为两类：羟化作用和氧化或脱氢作用。
羟化作用是指酶在催化过程中会将水分子发生加成反应，将底物的双键转化为单键，如丙酮酸羟化酶催化丙酮酸转化为乳酸。
氧化或脱氢作用是指酶在催化过程中会将底物中的氢离子转移至辅助化合物，如辅酶NAD+，将底物氧化为相应的羧酸或醛，如葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖转化为葡萄糖酸。
总之，酶是一类催化性质强、底物特异性高的生物大分子，参与生物体内众多代谢和信号传递过程。
酶的本质是蛋白质，通过特定的三维结构和活性中心与底物分子结合，发挥催化作用，提高反应速率、选择性和效率。
高中生物-酶的作用和本质
2.如图，在适宜温度、pH条件下，实线表示没有酶时
反应的进程。在T1时，将催化此反应的酶加入反应物 中，则图中表示此反应进程的是( C )
A.曲线a
B.曲线b
C.曲线c
D.曲线d
解析 从图中可以看出，曲线a、b、d均改变了此反应的平衡点，都是错 误的。曲线c表示酶使反应达到平衡点的时间缩短(即反应速率提高)，而 不改变反应的平衡点。
第1课时 酶的作用和本质
学习导航 1.通过有关的实验，自己分析出酶的作用，并在此基础上学会控制自变 量、观察和检测因变量，并掌握设置对照实验的基本方法。 2.通过阅读教材，了解酶的发现历程，加深对酶本质的理解。 重难点击 1.酶降低化学反应活化能的原理。 2.控制变量的方法。
课堂导入 方式一：2011年3月23日在上海举行的中国国际食品添加剂和配料展上， 帝斯曼展出了一系列酶制剂产品，以帮助食品生产厂商节能减排。该公 司推出的PanamoreSpring产品与其他乳化剂相比，能降低生产过程近80% 的碳排放量；微生物磷脂酶CakeZyme产品能使食品厂商在生产蛋糕等食 品中节省20%的鸡蛋用量，延长保质期；高性能酶制剂RapidaseFPSuper 能有效避免新鲜水果在经过机械或热处理加工后产生的不良副作用，改 善口感。酶在人们的生活中越来越重要，那么酶具有 什么作用？酶的化学本质又是什么呢？
答案
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答案
(2)实验过程和现象
试管编号
试剂
处理
现象
1
2 mLH2O2溶液
常温
几乎无气泡产生
2
2 mLH2O2溶液
90℃水浴加热
有_较__少__气泡
3
2 mLH2O2溶液 滴加3.5% FeCl3溶液2滴 有_较__多__气泡
高中生物(必修第一册 人教版)讲义教案：酶的作用和本质(含答案)
第1节降低化学反应活化能的酶（答案在最后）第1课时酶的作用和本质[学习目标] 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。
2.阐明酶发挥作用的原理。
3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。
一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
(2)条件：需酶的催化。
(3)意义：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：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
判断正误(1)酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)(2)酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，使反应顺利进行。
(3)无关变量会对实验结果造成影响，因此，对无关变量的处理要求是相同且适宜。
任务一：比较过氧化氢在不同条件下的分解1．实验原理2H 2O 2――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O ＋O 22．实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
3．实验过程和现象试管编号1234第一步H 2O 2浓度3%3%3%3%剂量2mL 2mL 2mL 2mL 第二步反应条件常温90℃FeCl 3溶液肝脏研磨液剂量2滴清水2滴清水2滴2滴结果气泡产生不明显少量较多大量卫生香复燃情况不复燃不复燃复燃迅速复燃4．讨论(1)如何判断过氧化氢被分解的快慢？提示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。
(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，这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
酶的作用及本质
酶的作用及本质在生物学领域中，酶是一类起到催化作用的蛋白质分子。
它们在调节生物体内化学反应速率方面发挥着至关重要的作用。
酶能够加速生物体内化学反应的速率，而不改变反应的终点或平衡。
酶的活性是生命活动得以进行的基础，那么酶的作用及本质究竟是什么呢？下面将对酶的作用机理和本质进行探讨。
酶的作用机理酶能够降低化学反应活化能，使反应速率加快。
在生物体内，体内化学反应通常需要消耗大量的能量，但酶的存在可以使一些反应能够在生物体内以更低的能量消耗率进行。
酶通过提供特定的活化能路径，使化学反应在较低的温度下进行，从而节省了生命体系所需的能量。
酶通过与特定底物分子结合形成酶-底物复合物，从而促进特定的化学反应。
酶-底物复合物可以调整底物分子的构象，使底物分子更容易与其他分子发生反应，从而加快反应速率。
而酶本身在反应过程中通常不会被消耗，可以参与多次反应，增强了反应的效率。
酶的本质酶本质上是一种蛋白质，由氨基酸构成。
酶分子通常具有复杂的三维结构，这种结构在很大程度上决定了酶的催化活性。
酶的结构对其功能至关重要，只有在特定的结构下，酶才能够与底物结合并促进化学反应的进行。
酶的作用是高度特异的，即特定的酶只能与特定的底物结合形成酶-底物复合物，这种特异性来源于酶分子特定的氨基酸序列和三维结构。
因此，不同的酶对应着不同的底物和催化反应，这种特异性使酶在生物体内发挥着不可替代的作用。
此外，酶的活性受到环境条件的影响，如温度、pH值、离子浓度等。
这些条件可以改变酶的结构，进而影响其活性。
酶的催化活性也受到辅助因子的影响，如辅酶或金属离子等，这些辅助因子可以改变酶的构象，影响其活性。
综上所述，酶作为生物体内的催化剂，发挥着极为重要的作用。
其作用方式及本质的探讨有助于我们更好地理解生物体内化学反应的机理，为生物学研究提供了重要的参考。
对酶的了解将有助于我们设计出更高效的药物，改善人类健康和生活质量。
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科学实验基础知识
1 2 3 4
实验目的
实验原理 实验步骤 实验现象与讨论 实验结论
5
科学实验基础知识
自变量
无关变量
因变量
科学实验基础知识
光照时间 饮食习惯 起居规律 ……
光照时间 饮食习惯 起居规律 ……
对照实验
科学实验基础知识
科学实验基础知识
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
科学实验基础知识
3 2 1 4
酶的作用机理
协作建模
尝试建立模型，解释酶提高化学速 率的机理
酶的作用机理
酶的作用机理
酶的作用机理
人们认识酶的历史
1929 1946 1975 1907
1978 1989
1997
酶的本质
酶的本质
切赫、奥特曼
少数RNA也有催化功能
萨姆纳
脲酶是蛋白质
毕希纳
无细胞发酵现象
酶的本质
来源 功能 化学成分
活细胞
催化作用
C．无关变量要始终相同且适宜
D．要遵循单因子变量原则
反馈训练
3．同无机催化剂相比，酶具有更高的 催化效率的原因是
A．降低反应的活化能的作用更显著
B．能供给反应物能量
C．改变了反应的途径
D．能降低反应活化能
反馈训练
4．关于活化能，下列说法不正确的是
A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量
B．加热、加压使反应物分子获得足够的活化能 C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更 多而加快反应速率 D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应
酶的作用和本质
酶在细胞代谢中的作用
生
命
是
一首歌
酶在细胞代谢中的作用
细胞中每时每刻都进行着许 多化学反应，统称为细胞代谢。
酶在细胞代谢中的作用
结合化学知识，如果要使一 个化学反应进行得更顺利，可 以采取哪些措施？
酶在细胞代谢中的作用
[药品名称]过氧化氢溶液 [性状]本品为无色澄清液体， 无臭或有类似臭气的臭气 [用法和用量]清洁伤口 3% [贮藏]遮光、密闭 （10℃~30℃）保存 [有效期]18个月
反馈训练
1．下列叙述中正确的是
A．没有催化剂过氧化氢不会分解成水和氧气 B．在酶的作用下，氧气的生成量大
C．Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解
D．从最终结果看，在有催化剂存在时，过氧化氢分
解反应会进行得更彻底
反馈训练
2．下列有关对照实验设置的叙述中， 错误的是
A．要设置对照组和实验组
B．自变量要始终保持相同
绝大多数为 蛋白质 少数为RNA
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
回归生活
探究一、别再为“她”流泪 1. 资料检索：切洋葱 为什么会让人流泪？
友情提醒：与某种酶有关
2. 请从酶的角度设计 方法避免落泪
想一想，酶的作用受哪些因 素的影响？
回归生活
探究二、洗刷刷
1. 资料检索：家里的 洗衣粉里有几种酶？ 2.怎样才能用最少的 洗衣粉达到最好的效 果呢？
3
实验步骤
编号 步骤1 步骤2 1
2mL H2O2 未处理
2
2mL H2O2 90℃水浴
3
2mL H2O2 2滴FeCl3溶液
4
2mL H2O2 2滴肝脏研磨液
5min 气体生成量 30min 气体生成量
比较过氧化氢在不同条件下的分解
4
实验现象与讨论
比较过氧化氢在不同条件下的分解
5
实验结论
酶能在温和条件下高效地催化过氧化氢分解
……
比较过氧化氢在不同条件下的分解
1
实验目的
通过比较过氧化氢在不同 条件下的分解快慢，了解过氧 化氢酶的作用和意义
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2
实验原理
2H2O2
2H2O + O2
比较过氧化氢在不同条件下的分解
2
实验原理
温度
压强
光
反应 速度
反应物 浓度
催化剂
……
比较过氧化氢在不同条件下的分解
更容易进行