《2018版高中生物 第5章 細胞的能量供應和利用 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 第1課時 酶的作用和本質課件 新人教版必修1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018版高中生物 第5章 細胞的能量供應和利用 第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 第1課時 酶的作用和本質課件 新人教版必修1.ppt（32頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第5章 細胞的能量供應和利用,【學業(yè)質量標準】,第1節(jié) 降低化學反應活化能的酶 第1課時 酶的作用和本質,自主學習,凝練素養(yǎng),自主學習 讀教材學基礎,一、酶在細胞代謝中的作用 請仔細閱讀教材第78～80頁,完成下面的問題。 1.細胞代謝 (1)場所:細胞中。 (2)實質:各種 的總稱。 (3)意義:細胞生命活動的 。 2.比較過氧化氫在不同條件下的分解 (1)實驗原理 2H2O2 2H2O+O2↑。,化學反應,基礎,(2)實驗步驟,,,2 mL,水浴,肝臟研磨液,(3)實驗結果 通過觀察教材圖示可知結果:4號試管內產生的氣泡最多,衛(wèi)生香 。 (4)實驗結論 酶具有 作用

2、; 同無機催化劑相比,催化效率 。 (5)對照實驗 ①含義:除了一個因素以外,其余因素都 的實驗。 ②原則:除了 外,其他變量都應當 。 3.酶的作用原理 (1)活化能:分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的 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:使細胞代謝能在 條件下快速進行。 ?判斷? (1)發(fā)生在細胞內外的化學反應統(tǒng)稱為細胞代謝。( ) (2)加熱、無機催化劑和酶都能降低化學反應的活化能。( ) (3)無關變量是對實驗沒有影響的

3、變量。( ) (4)酶也參加細胞內的化學反應。( ),活化能,溫和,,,,,二、酶的本質 請仔細閱讀教材第80～82頁,完成下面的問題。 1.酶本質的探索,蛋白質,RNA,2.酶的概念,活,催化,有機物,蛋白質,RNA,核糖核苷酸,核糖體,?思考? 生物體內所有的活細胞都能產生酶嗎?構成酶的基本單位是什么? 提示:都能產生酶。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”的實驗剖析,,教師參考,問題引領: 1.請你思考本實驗的自變量是什么?因變量是什么? 2.本實驗的對照組是哪組?實驗組是哪組? 3.通過本實驗,你能總結出實驗設計應遵循的原則有哪

4、些嗎?,1.實驗設計及現象分析,2.實驗中的問題剖析 (1)實驗中為什么要選用新鮮的肝臟并進行充分的研磨? 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,以保證肝細胞破裂,否則,過氧化氫酶沒有完全從細胞中釋放出來,可能會影響實驗效果。 (2)滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液時為什么不能共用一個滴管? 若共用一個滴管,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,會使兩支試管中產生的氣泡一樣多,從而影響實驗結果的準確性。,【典例1】 (2017廣東汕頭期末)下表是驗證酶的催化特性的幾組對比實

5、驗,其中,1～4號試管控制的溫度、投入物品及產生的現象如表所示,請回答:,,(1)1號、2號試管相比, 是實驗組,從實驗結果分析,可以說明酶具有 。 (2)2號、3號試管相比,自變量是 ,從實驗結果分析,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,會迅速產生氧氣,因此2號試管為實驗組,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,會迅速產生氧氣,3號加入的是無機催化劑,產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,保證無關變量一致,避免無關變量對實驗結果的影響。 答案:(3)2號 4號 (4)保持無關變量一致(其他合理答案也可),(3)如果要證明溫度對酶活性的影響,應選用 試管和 試管進行比較。 (4)實驗過程中,4支試管為什么必須裝有等量的H2O2液? 。,方法透析 驗證性實驗步驟設計的一般方法 (1)材料準備與前處理。如果需要提取、配制、處理實驗材料

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,設置實驗組和對照組,注意控制無關變量,在語言敘述的措辭上盡可能用“定性”的語言表達,如“一段時間”“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,如果有測量應測量記錄初始值。 (3)實驗處理。分別對實驗組和對照組施加單一變量,實驗處理要遵循“單一變量和對照原則”。 (4)現象觀察、記錄。依據實驗的自變量與因變量(或觀察的指標)設計記錄表,并觀察記錄實驗現象或記錄測量的實驗數據。 (5)分析結果,得出結論。,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,檢測兩者產生的氣體量。下列有關該實驗結果的預測,正確的是(注:實線為加入二氧化錳產生氧氣的速率,虛線為加入雞肝勻漿產生氧氣的速率( ),,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,與無機催化劑二氧化錳相比,過氧化氫酶降低活化能更明顯,反應速率更高,即相對產氧速率更高。,,【題組演練】 1.(2017福建龍海期末)在下圖所示的實驗中,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.產生氣泡量 D.催化劑的種類,解析:圖中實驗反應物的種類和量相同,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、丹江開學考)如圖新鮮土豆片與過氧化氫接觸后,產生的現象及推測錯誤的是( ) A.若有氣體大量產生,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量,量筒中產生的氣體速率加快 C.一段時間后氣體量不再增加是因為土豆片的數量有限 D.為保證實驗的嚴謹性,需要控制溫度等無關變量,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量,即增加酶的含量,則反應加快。氣體量不再增加是因為過氧化氫已經分解完了。溫度為無關變量。,C,3.(2017湖北武漢期末)為了驗證胰腺的分泌液中有蛋白酶,某學生設計了兩組實驗,

10、如下圖所示,在37℃水浴中保溫一段時間后,1、2中加入適量雙縮脲試劑,3、4不加任何試劑,下列實驗能達到目的的是( ) A.實驗① B.實驗② C.實驗①、實驗②都能 D.實驗①、實驗②都不能,B,,解析:實驗①所用的檢測試劑不能是雙縮脲試劑,因為即使胰腺的分泌液中有蛋白酶,并且把實驗①中的蛋白質全部分解成氨基酸,雙縮脲試劑也會與蛋白酶發(fā)生顯色反應。正確的做法應為實驗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,酶的本質和作用機理,【典例2】 (2017西藏林芝月考)下列關于酶的敘述中正確的是(

11、 ) A.酶是由具分泌功能的細胞產生的并且能調節(jié)生物體的生命活動的有機物 B.活細胞都可產生酶,酶可在細胞外起作用 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)生作用都可產生紫色反應,解析:酶是活細胞產生的,具有催化作用的有機物;酶在細胞內和細胞外都可以發(fā)揮作用;絕大多數酶是蛋白質,在核糖體上合成,與雙縮脲試劑呈顯色反應;少數酶是RNA。 答案:B,,【題組演練】 1.(2017甘肅嘉峪關期末)20世紀80年代科學家發(fā)現了一種RnaseP酶, 是由20%蛋白質和80%RNA組成,如果將這種酶中的蛋白質除去,并提高Mg2+的濃度,他們發(fā)現留下來的RNA仍然具有這種酶相同的活性,這一結果

12、表明( ) A. RNA具有生物催化作用 B. 酶是由RNA和蛋白質組成的 C.酶的化學本質是蛋白質 D.絕大多數酶的化學本質是蛋白質,少數是RNA,解析:根據題干可知,實驗結果表明RNA具有生物催化作用,不能說明酶的組成及其化學本質。,A,,2.(2017廣東潮州期末)下列所采取的措施,不涉及“降低化學反應活化能”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“降低化學反應活化能”原理;FeCl3和酶一樣作

13、為催化劑,都涉及“降低化學反應活化能”原理。,A,圖說教材:酶的作用機理,(1)活化能是指分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(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反應進行所需要的活化能。 (2)酶降低的活化能=無酶催化時反應進行所需的能量-有酶催化時反應進行所需的能量。如圖中ab段表示酶降低的活化能。 (3)酶和無機催化劑的作用機理都是降低化學反應進行所需的活化能,但同無機催化劑相比,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機催化劑,則b在縱軸上需向上移動。 (4)用加熱的方法不能降低活化能,但會提供反應所需的能量。,【跟蹤訓練】 (

14、2017湖北武漢期末)下列圖中,①表示有酶催化的反應曲線,②表示沒有酶催化的反應曲線,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反應所需的活化能,以保證細胞內的反應在常溫、常壓下高效地進行,酶降低的活化能=沒有酶催化時化學反應所需的能量-有酶催化時化學反應所需的能量。,,C,形成學科核心素養(yǎng),(一)重要生物學概念 1.通過比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗可知酶具有催化作用且催化能力高于無機催化劑。 2.實驗中的變量包括自變量、因變量和無關變量,實驗遵循單一變量和對照原則。 3.酶的作用機理:降低反應進行所需的活化能。 4.酶的本質:絕大多數酶是蛋白質,少數酶是RNA。,(二)學科核心素養(yǎng) 1.生命觀念:形成“酶能夠顯著降低化學反應所需的活化能”的自然觀。 2.理性思維:運用歸納與概括、批判性思維的方法,探討酶的作用和本質。 3.科學探究:通過對比實驗的操作和討論,認識到酶的催化作用以及與無機催化劑的差別,感悟到酶作為催化劑的高效性。,(三)網絡構建 請嘗試構建本課時知識網絡。,謝謝觀賞！,