生物：5.1《降低化学反应活化能的酶》课件(新人教版必修1)
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人教版高中生物必修一课件第五章第一节：降低化学反应活化能的酶1
李比希
引起发酵的是细胞中的某些 物质，但是这些物质只有在酵 母细胞死亡后才能发挥作用
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起 催化作用，就象在活酵母细胞中一样
萨姆纳
酶是蛋白质
切赫和奥特曼
少数的RNA具有催化作用
酶的作用和本质
1、酶在细胞代谢中的作用 ①在催化某一反应时，与其他一般无机催化 剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反 应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变 生物催化剂 反应的方向和平衡常数。 ②反应前后酶的性质和数量均没有变化。 2、酶的本质 ①探索历程
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能 量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
学习目标：
1、说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性； 2、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同 科学是在不断的探索和争论中前进的； 3、进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察 和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实 验。
②本质：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
教材82页练习
〖提示〗基础题 1.巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某 些物质在起作用。 李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵 母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化 作用，就像在活酵母细胞中一样。 萨姆纳：酶是蛋白质。 2.（1）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催化剂高得多。 （2）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、强酸、强碱等 剧烈条件才能有较高的催化效率。 3.D。 拓展题 1.可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以 很难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。 2.（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发现 具催化活性的DNA的报道。
生物必修一课件降低化学反应活化能的酶
探究原理 淀粉遇碘后，形成蓝色的复合物。淀粉酶可以使淀粉水 解成麦芽糖，麦芽糖遇碘后，不形成蓝色的复合物。麦芽糖 能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜 沉淀。
目的要求 1．初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2．探索淀粉酶在不同温度和pH下催化淀粉水解的情 况。
材料用具 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。试管，量筒，小烧 杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温 度计，火柴。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数 为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏 水，冰块，碘液，斐林试剂。
5．酶具有高效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低 活化能的作用更显著。
6．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而 失活。
7．在一定低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未 失活，在适宜温度下酶的活性可升高。
学习目标定位
学习目标 a．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 b．进行有关实验的探究，学会控制自变量，观察和检测 因变量的变化，以及设置对照组和重复实验 重点与难点 (1)酶的作用、本质和特性；(2)酶降低化学反应活化能的 原理；(3)控制变量的科学方法。
情境导入 生命活动要求体内环境稳定，温度控制是稳定内环境的 一个重要环节。可是陆地的气候变化很大，一切变温动物， 如昆虫、两栖类、爬行类等，它们的生物的生命活动受到季 节变化的很大限制，一般都要进行冬眠，有的甚至进行夏 蛰。只有恒温动物，能够保持一定的体温，进行正常的代谢 活动，才是真正的陆地动物，真正地占领了陆地。
为什么温度对生物的生命活动影响这么大呢？
教材问题释疑
(一)问题探讨 1．这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理 性消化，没有化学性消化？ 2．是胃内的化学物质将肉块分解了。 3．提示：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。
目的要求 1．初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2．探索淀粉酶在不同温度和pH下催化淀粉水解的情 况。
材料用具 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。试管，量筒，小烧 杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温 度计，火柴。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数 为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏 水，冰块，碘液，斐林试剂。
5．酶具有高效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低 活化能的作用更显著。
6．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而 失活。
7．在一定低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未 失活，在适宜温度下酶的活性可升高。
学习目标定位
学习目标 a．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 b．进行有关实验的探究，学会控制自变量，观察和检测 因变量的变化，以及设置对照组和重复实验 重点与难点 (1)酶的作用、本质和特性；(2)酶降低化学反应活化能的 原理；(3)控制变量的科学方法。
情境导入 生命活动要求体内环境稳定，温度控制是稳定内环境的 一个重要环节。可是陆地的气候变化很大，一切变温动物， 如昆虫、两栖类、爬行类等，它们的生物的生命活动受到季 节变化的很大限制，一般都要进行冬眠，有的甚至进行夏 蛰。只有恒温动物，能够保持一定的体温，进行正常的代谢 活动，才是真正的陆地动物，真正地占领了陆地。
为什么温度对生物的生命活动影响这么大呢？
教材问题释疑
(一)问题探讨 1．这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理 性消化，没有化学性消化？ 2．是胃内的化学物质将肉块分解了。 3．提示：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。
降低化学反应活化能的酶(第一课时)课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
的特点是 （ D ）
A.能为反应物提供能量
B.能降低化学反应的活化能
C.能在温和条件下催化化学反应 D.催化化学反应更高效
二、拓展应用
1.在本节“探究・实践”中，有同学在原有实验的基础上增加了 5
号和 6 号试管，向其中分别加入 2 mL 过氧化氢溶液后，再向 5 号
试管内加入 2 滴煮沸过的肝脏研磨液，向 6 号试管内加入 2 滴蒸
馏水。这样做的目是 可以作为3 号试管和4 号试管的对照组
。
3．给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是不是 蛋白质吗？请简略写出实验步骤。想一想，在萨姆纳之前， 为什么很难鉴定酶的本质？
待测酶液 双缩脲试剂 紫色反应 该酶是蛋白质 在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质主， 要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
毕希纳
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后
继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳
酶是蛋白质
切赫、奥尔特曼
少数RNA也具有催化功能
温度（加热）、催化剂（FeCl₃溶液、肝脏研磨液）
③因变量：因自变量改变而变化的变量（结果Y）
H2O2分解速率
④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（相同条件a）
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
（2）对照实验
①对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)
（2）3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了 什么？ FeCl3中的Fe3+ 和新鲜肝脏中 的过氧化氢酶都能加快过氧化 氢分解的速率。
4、 实验分析 （3）3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍，但4号反
生物必修一511ppt课件
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第5章 细胞的能量 供应和利用
(1)上述实验分成了1、2、3、4号四支试管，哪些是四支试管 共同的条件？两两比较不同的条件有几个？ (2)1号试管没有加任何试剂，它起的作用是什么？ (3)2号试管放出气泡，说明了什么？ (4)3号和4号试管未经加热，也有较多气泡，说明了什么？ (5)4号比3号放出的气泡更多，说明了什么？
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
()
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第5章 细胞的能量 供应和利用
A．曲线a
ห้องสมุดไป่ตู้
B．曲线b
C．曲线c
D．曲线d
答案 C
解析 酶和无机催化剂一样，并不改变平衡点的位置，只是
改变化学反应的速率，使化学反应更快地达到平衡点。从图
() () ()
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第5章 细胞的能量 供应和利用
一、酶在代谢中的作用 1．实验的变量与对照
自变量
因变量
2号：90 ℃水浴 加热
3号：加入 3.5%FeCl32滴 4号：加入20% 肝脏研磨液2滴
用单位时 间产生气 泡的数目 多少表示 H2O2分解 速率
无关变量
对照 组
加入H2O2的 量；实验室
温度；
1号
FeCl3和肝 试管 脏研磨液的
新鲜程度
实验 组
2、3、 4号试 管
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第5章 细胞的能量 供应和利用
特别提醒 对照实验中的自变量应具有单一性，即遵循单一 变量原则，只有这样才能保证实验结果的正确性，增强实验 结论的说服力。
【高效导学】2015版高中生物(RJ)必修1课件：5.1降低化学反应活化能的酶
温度和pH 条 3．酶的作用条件较温和：酶在最适宜的_____________
降低 ，过 件下，其活性最高。 0 ℃左右的低温使酶的活性 ______
酸、过碱、高温会使酶______ 失活 。
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升 课时作业
2．酶的作用及机理 (1)酶的作用：具有___________ 生物催化 作用。 常态 转变为容易发生化学反应的活 (2) 活化能：分子从 ______
跃状态所需要的能量。
降低化学反应的活化能 ，同无机催化剂相 (3)作用机理：______________________ 比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
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第5章 细胞的能量供应和利用
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3．酶的本质
活细胞 产生的具有______ 有机物 ，其中绝 酶是________ 催化 作用的________
大多数酶是_________ 蛋白质 ，少数是RNA。
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
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[思考探讨]
1.细胞代谢的场所在哪里？
2．在 “ 比较过氧化氢在不同条件下的分解 ” 实验中，自
变量、因变量和无关变量分别是什么？
3．酶发挥作用的场所是什么？
生物 必修1
第5章 细胞的能量供应和利用
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酶的特性
高效性 ： 酶催化效率大约是无机催化剂的 1 ． 酶具有 _________ 107～1013倍。 专一性 ： 每一种酶只能催化一种或一类化学 2． 酶具有 ________ 反应。
降低化学反应活化能的酶(第二课时)课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
①② ③
有_高___效__性__
①加入酶
①③曲线比较，说明酶具
②加入无机催化剂 ③不加催化剂
有_催___化__作__用
时间
(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化 效率更高。
(2)酶和催化剂只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应 的平衡点（即生成物的量）
1.酶具有高效性
这对细胞有什么意义呢？
2ml淀粉溶液 +
+
1
1ml淀粉酶溶液
+
+
试管3 +
试管3‘
+
2 分别保温5min
冰浴
水浴，60℃
沸水浴
将试管1’中的 将试管2‘中的 将试管3’中的溶
3
溶液倒入试管1 溶液倒入试管2 液倒入试管3中混
中混合
中混合
合
4 分别保温2min
冰浴
水浴，60℃
沸水浴
5
加入2滴碘液，观察颜色变化
实验现象
蓝色
无蓝色出现
与光合作用有关的 酶分布在叶绿体内。
五、酶的应用
1.溶菌酶
溶解细菌细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床
上与抗生素混合使用，能增强抗生素的疗效。
果胶酶
2.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。
3.加酶洗衣粉
蛋白酶——血渍、奶渍 脂肪酶——油渍 淀粉酶、 纤维素酶
4.含酶牙膏
探究·实践
设计实验
探究pH对酶活性的影响
1. 选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料？为什么选择这种酶？
H2O2酶；因为淀粉在酸性条件下也会分解，影响实验 观察效果
降低化学反应活化能的酶(公开课非常好)PPT课件
实验设计原则:
①对照原则: 设计对照实验,既要有对照组又要 有实验组。
②单一变量原则：在对照实验中，除了要观察 的变量发生变化外,其他变量都应保持相同。
③等量原则：各组加入的试剂要等量。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催化作用 下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下 能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡萄糖、果糖均属 还原性糖。还原性糖能够与斐林试剂发生氧化还原反 应，生成砖红色的沉淀。
细胞代谢
细胞中每时每刻进行的化学反应，统 称为细胞代谢。
第1节
消化 ——纯物理过程
——化学物质起作用
斯 帕 兰 札 尼 实 验
实验用金属小笼的 目的是什么，能否 改为密封金属盒？
推测是胃内的化学 物质将肉块分解了。
施旺
1834年，提取并命名 胃蛋白酶
1930年Northrop分离得 到的胃蛋白酶结晶
对照组 实
验
1
2
Байду номын сангаас
3
组
4
变量
一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3% 无关变量
剂量
2ml 2ml 2ml 2ml
二
反应条件
常温
90℃
FeCl3
肝脏研 磨液
自变量
剂量
2滴 2滴 清水 清水 2滴 2滴
反应 气泡产生 不明显 少量 较多 大量 速率 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
萨姆纳
少数RNA也具 有生物催化作用
切赫
奥特曼
酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
高中生物人教版必修1 5.1降低化学反应活化能的酶公开课
鲜肝研 FeCl3 磨液
2滴 2滴
结 气泡产生 不明显 少量 果 卫生香燃烧
较多 大量 变亮 复燃
结论
①加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快H2O2分解的速率。 ②与无机催化剂相比，过氧化氢酶的催化效率高得多。
问题质疑：
与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就能很快分解？ 加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量， 从常态转变为容易分解的活跃状态。
5.1降低化学反应活化能的酶
斯帕兰札尼对鹰的消化研究
新课引入
问题探讨
讨论一：为什么要将肉块放在金属笼内？
答：便于取出实验材料，排除物理性消化对肉块的影响，确定其 是否发生了化学性消化。
讨论二：是什么物质使肉块消失了？
答：是胃内的化学物质将肉块分解了。
一 酶的作用和本质
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。 胃液中有大量的盐酸，推测盐酸是分解食物的物质。
③3号试管和4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明 什么？
4号试管的反应速率比3号试管快得多。说明过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
探究实践 —比较过氧化氢在不同条件下的分解
步骤
试管编号
说明
1
2
3
4
一 H2O2 浓度 3%
3% 3%
3%
2ml 2ml 2ml 2ml
二
反应条件
常温
90℃
2H2O2
加热
FeCl3
2H2O+O2
过氧化氢酶
比较过氧 化氢在不 同条件下 的分解
探究实践 —比较过氧化氢在不同条件下的分解
1、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？ 2、小组合作，尝试设计实验报告单，完成相关实验，记录 并分析实验现象。