2018版高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 第1課時(shí) 酶的作用和本質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt

《2018版高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 第1課時(shí) 酶的作用和本質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018版高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 第1課時(shí) 酶的作用和本質(zhì)課件 新人教版必修1.ppt（32頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用,【學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)】,第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 第1課時(shí) 酶的作用和本質(zhì),自主學(xué)習(xí),凝練素養(yǎng),自主學(xué)習(xí) 讀教材學(xué)基礎(chǔ),一、酶在細(xì)胞代謝中的作用 請仔細(xì)閱讀教材第78～80頁,完成下面的問題。 1.細(xì)胞代謝 (1)場所:細(xì)胞中。 (2)實(shí)質(zhì):各種 的總稱。 (3)意義:細(xì)胞生命活動(dòng)的 。 2.比較過氧化氫在不同條件下的分解 (1)實(shí)驗(yàn)原理 2H2O2 2H2O+O2↑。,化學(xué)反應(yīng),基礎(chǔ),(2)實(shí)驗(yàn)步驟,,,2 mL,水浴,肝臟研磨液,(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 通過觀察教材圖示可知結(jié)果:4號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡最多,衛(wèi)生香 。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 酶具有 作用

2、; 同無機(jī)催化劑相比,催化效率 。 (5)對照實(shí)驗(yàn) ①含義:除了一個(gè)因素以外,其余因素都 的實(shí)驗(yàn)。 ②原則:除了 外,其他變量都應(yīng)當(dāng) 。 3.酶的作用原理 (1)活化能:分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的 所需要的能量。,燃燒猛烈,催化,更高,保持不變,要觀察的變量,始終保持相同,活躍狀態(tài),(2)原理:同無機(jī)催化劑相比,酶降低 的作用更顯著,因而催化效率更高。 (3)意義:使細(xì)胞代謝能在 條件下快速進(jìn)行。 ?判斷? (1)發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)反應(yīng)統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。( ) (2)加熱、無機(jī)催化劑和酶都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。( ) (3)無關(guān)變量是對實(shí)驗(yàn)沒有影響的

3、變量。( ) (4)酶也參加細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。( ),活化能,溫和,,,,,二、酶的本質(zhì) 請仔細(xì)閱讀教材第80～82頁,完成下面的問題。 1.酶本質(zhì)的探索,蛋白質(zhì),RNA,2.酶的概念,活,催化,有機(jī)物,蛋白質(zhì),RNA,核糖核苷酸,核糖體,?思考? 生物體內(nèi)所有的活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶嗎?構(gòu)成酶的基本單位是什么? 提示:都能產(chǎn)生酶。氨基酸或核糖核苷酸。,主題一,凝練素養(yǎng) 解難題提能力,“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)剖析,,教師參考,問題引領(lǐng): 1.請你思考本實(shí)驗(yàn)的自變量是什么?因變量是什么? 2.本實(shí)驗(yàn)的對照組是哪組?實(shí)驗(yàn)組是哪組? 3.通過本實(shí)驗(yàn),你能總結(jié)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則有哪

4、些嗎?,1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析,2.實(shí)驗(yàn)中的問題剖析 (1)實(shí)驗(yàn)中為什么要選用新鮮的肝臟并進(jìn)行充分的研磨? 新鮮肝臟中含有較多的過氧化氫酶,如果肝臟不新鮮,在微生物的作用下,過氧化氫酶可能被分解。另外,肝臟一定要充分研磨,以保證肝細(xì)胞破裂,否則,過氧化氫酶沒有完全從細(xì)胞中釋放出來,可能會影響實(shí)驗(yàn)效果。 (2)滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液時(shí)為什么不能共用一個(gè)滴管? 若共用一個(gè)滴管,滴加的FeCl3溶液中會含有少量的肝臟研磨液,而研磨液中的H2O2酶的催化效率特別高,會使兩支試管中產(chǎn)生的氣泡一樣多,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。,【典例1】 (2017廣東汕頭期末)下表是驗(yàn)證酶的催化特性的幾組對比實(shí)

5、驗(yàn),其中,1～4號試管控制的溫度、投入物品及產(chǎn)生的現(xiàn)象如表所示,請回答:,,(1)1號、2號試管相比, 是實(shí)驗(yàn)組,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,可以說明酶具有 。 (2)2號、3號試管相比,自變量是 ,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,可以說明酶具有 。,,解析:(1)1、2號試管的唯一變量是過氧化氫酶的有無,1號試管沒有催化劑,H2O2自然水解,產(chǎn)生很少量氧氣;2號試管加入2滴肝臟研磨液,含有過氧化氫酶,溫度也適宜,會迅速產(chǎn)生氧氣,因此2號試管為實(shí)驗(yàn)組,說明酶具有催化作用。 (2)2號試管加入2滴肝臟研磨液,含有過氧化氫酶,溫度也適宜,會迅速產(chǎn)生氧氣,3號加入的是無機(jī)催化劑,產(chǎn)生氧氣的量少而且慢,故自變量

6、為催化劑的種類,說明酶具有高效性。 答案:(1)2號試管 催化作用 (2)催化劑種類 高效性,,解析:(3)4號和2號試管對照,自變量為溫度,兩試管中產(chǎn)生的氧氣不同,從而說明溫度會影響酶的活性。 (4)4支試管裝有等量的H2O2液,保證無關(guān)變量一致,避免無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 答案:(3)2號 4號 (4)保持無關(guān)變量一致(其他合理答案也可),(3)如果要證明溫度對酶活性的影響,應(yīng)選用 試管和 試管進(jìn)行比較。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中,4支試管為什么必須裝有等量的H2O2液? 。,方法透析 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般方法 (1)材料準(zhǔn)備與前處理。如果需要提取、配制、處理實(shí)驗(yàn)材料

7、,則把提取、配制等步驟作為第一步。 (2)分組、編號。研究對象、器皿等要分組編號,設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對照組,注意控制無關(guān)變量,在語言敘述的措辭上盡可能用“定性”的語言表達(dá),如“一段時(shí)間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”“等量的”“相同條件下”“適宜條件”等字眼,如果有測量應(yīng)測量記錄初始值。 (3)實(shí)驗(yàn)處理。分別對實(shí)驗(yàn)組和對照組施加單一變量,實(shí)驗(yàn)處理要遵循“單一變量和對照原則”。 (4)現(xiàn)象觀察、記錄。依據(jù)實(shí)驗(yàn)的自變量與因變量(或觀察的指標(biāo))設(shè)計(jì)記錄表,并觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或記錄測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (5)分析結(jié)果,得出結(jié)論。,備選例題,(2017河北衡水期末)將少許的二氧化錳和雞肝勻漿分別加入到等量等

8、濃度的過氧化氫溶液中,檢測兩者產(chǎn)生的氣體量。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測,正確的是(注:實(shí)線為加入二氧化錳產(chǎn)生氧氣的速率,虛線為加入雞肝勻漿產(chǎn)生氧氣的速率( ),,A,,解析:二氧化錳與雞肝勻漿中的過氧化氫酶都能催化過氧化氫分解,與無機(jī)催化劑二氧化錳相比,過氧化氫酶降低活化能更明顯,反應(yīng)速率更高,即相對產(chǎn)氧速率更高。,,【題組演練】 1.(2017福建龍海期末)在下圖所示的實(shí)驗(yàn)中,屬于自變量的是( ) A.試管中的過氧化氫溶液的量 B.過氧化氫分解的速率 C.產(chǎn)生氣泡量 D.催化劑的種類,解析:圖中實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物的種類和量相同,所加催化劑的量相同,但催化劑的種類不同。,D,,2.(2017黑龍江牡

9、丹江開學(xué)考)如圖新鮮土豆片與過氧化氫接觸后,產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測錯(cuò)誤的是( ) A.若有氣體大量產(chǎn)生,可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶 B.若增加新鮮土豆片的數(shù)量,量筒中產(chǎn)生的氣體速率加快 C.一段時(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)橥炼蛊臄?shù)量有限 D.為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,需要控制溫度等無關(guān)變量,解析:新鮮土豆片中含有過氧化氫酶,能將過氧化氫分解為水和氧氣。若有氣體大量產(chǎn)生,可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶。若增加新鮮土豆片的數(shù)量,即增加酶的含量,則反應(yīng)加快。氣體量不再增加是因?yàn)檫^氧化氫已經(jīng)分解完了。溫度為無關(guān)變量。,C,3.(2017湖北武漢期末)為了驗(yàn)證胰腺的分泌液中有蛋白酶,某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn),

10、如下圖所示,在37℃水浴中保溫一段時(shí)間后,1、2中加入適量雙縮脲試劑,3、4不加任何試劑,下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是( ) A.實(shí)驗(yàn)① B.實(shí)驗(yàn)② C.實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②都能 D.實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②都不能,B,,解析:實(shí)驗(yàn)①所用的檢測試劑不能是雙縮脲試劑,因?yàn)榧词挂认俚姆置谝褐杏械鞍酌?并且把實(shí)驗(yàn)①中的蛋白質(zhì)全部分解成氨基酸,雙縮脲試劑也會與蛋白酶發(fā)生顯色反應(yīng)。正確的做法應(yīng)為實(shí)驗(yàn)②,用蛋白塊,直接用肉眼觀察蛋白塊是否消失,若消失,則表明胰腺的分泌液中有蛋白酶,若蛋白塊沒有變化,則表明胰腺的分泌液中沒有蛋白酶。,,主題二,酶的本質(zhì)和作用機(jī)理,【典例2】 (2017西藏林芝月考)下列關(guān)于酶的敘述中正確的是(

11、 ) A.酶是由具分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的并且能調(diào)節(jié)生物體的生命活動(dòng)的有機(jī)物 B.活細(xì)胞都可產(chǎn)生酶,酶可在細(xì)胞外起作用 C.酶都是在核糖體上合成的 D.所有的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用都可產(chǎn)生紫色反應(yīng),解析:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,具有催化作用的有機(jī)物;酶在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都可以發(fā)揮作用;絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),在核糖體上合成,與雙縮脲試劑呈顯色反應(yīng);少數(shù)酶是RNA。 答案:B,,【題組演練】 1.(2017甘肅嘉峪關(guān)期末)20世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種RnaseP酶, 是由20%蛋白質(zhì)和80%RNA組成,如果將這種酶中的蛋白質(zhì)除去,并提高M(jìn)g2+的濃度,他們發(fā)現(xiàn)留下來的RNA仍然具有這種酶相同的活性,這一結(jié)果

12、表明( ) A. RNA具有生物催化作用 B. 酶是由RNA和蛋白質(zhì)組成的 C.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) D.絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,解析:根據(jù)題干可知,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RNA具有生物催化作用,不能說明酶的組成及其化學(xué)本質(zhì)。,A,,2.(2017廣東潮州期末)下列所采取的措施,不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理的是( ) A.溫度升高過氧化氫的分解速率加快 B.滴加FeCl3溶液提高過氧化氫酶的分解速率 C.鳥胃中的肉塊消失 D.滴加新鮮肝臟研磨液提高過氧化氫的分解速率,解析:升高溫度,提高分子的能量,過氧化氫的分解速率加快,不涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理;FeCl3和酶一樣作

13、為催化劑,都涉及“降低化學(xué)反應(yīng)活化能”原理。,A,圖說教材:酶的作用機(jī)理,(1)活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)(活化態(tài))所需要的能量。如圖中ac和bc段分別表示無催化劑催化和有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。 (2)酶降低的活化能=無酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需的能量-有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需的能量。如圖中ab段表示酶降低的活化能。 (3)酶和無機(jī)催化劑的作用機(jī)理都是降低化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行所需的活化能,但同無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑,則b在縱軸上需向上移動(dòng)。 (4)用加熱的方法不能降低活化能,但會提供反應(yīng)所需的能量。,【跟蹤訓(xùn)練】 (

14、2017湖北武漢期末)下列圖中,①表示有酶催化的反應(yīng)曲線,②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線,E表示酶降低的活化能。正確的圖解是( ),,解析:酶可以有效降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,以保證細(xì)胞內(nèi)的反應(yīng)在常溫、常壓下高效地進(jìn)行,酶降低的活化能=沒有酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的能量-有酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的能量。,,C,形成學(xué)科核心素養(yǎng),(一)重要生物學(xué)概念 1.通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)可知酶具有催化作用且催化能力高于無機(jī)催化劑。 2.實(shí)驗(yàn)中的變量包括自變量、因變量和無關(guān)變量,實(shí)驗(yàn)遵循單一變量和對照原則。 3.酶的作用機(jī)理:降低反應(yīng)進(jìn)行所需的活化能。 4.酶的本質(zhì):絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。,(二)學(xué)科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“酶能夠顯著降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能”的自然觀。 2.理性思維:運(yùn)用歸納與概括、批判性思維的方法,探討酶的作用和本質(zhì)。 3.科學(xué)探究:通過對比實(shí)驗(yàn)的操作和討論,認(rèn)識到酶的催化作用以及與無機(jī)催化劑的差別,感悟到酶作為催化劑的高效性。,(三)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 請嘗試構(gòu)建本課時(shí)知識網(wǎng)絡(luò)。,謝謝觀賞！,