5.1《降低化学反应活化能的酶》（第一课时） ppt课件-2023新人教版（2019）《高中生物》必修第一册.pptx

1、 降低化学反应活化能的酶5.1酶在细胞代谢中的作用一二酶 的 作 用 机 制三酶 的 化学本质为什么要将肉放在金属笼内？是什么物质使肉块消失了？1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。鹰胃中的分泌物（胃液）对肉有消化作用问题探讨细胞代谢 细胞生活需要物质和能量，能量的释放、储存细胞生活需要物质和能量，能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应时每刻都进行着许多化学反应,统称为统称为细胞代谢细胞代

2、谢。细胞代谢离不开酶细胞代谢离不开酶。在温和的细胞环境中酶是如何发挥作用的呢？在温和的细胞环境中酶是如何发挥作用的呢？酶在细胞代谢中的作用一H2O2实验原理实验原理反应条件实验目的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不同条件产生量 加热是化学反应的常见条件加热是化学反应的常见条件 Fe3+是无机催化剂是无机催化剂 新鲜新鲜的肝脏中含有过氧化氢酶的肝脏中含有过氧化氢酶H2O2实验实验材料材料v新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液v新配制的体积分数为3%的H2O2溶液v3.5%的FeCl3溶液实验实验设计设计

3、自变量：自变量：人为人为控制的对实验对象进行处理的控制的对实验对象进行处理的因素因素因变量：因变量：因因自变量改变而变化的自变量改变而变化的变量变量无关无关变量：变量：实验过程实验过程中会对中会对实验实验结果造成结果造成影响的可变因素影响的可变因素对照组对照组实验组实验组对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验。空白对照试管编号1 12 23 34 4 H2O2 浓度 剂量 二二 剂量 气泡产生卫生香燃烧2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常温常温90FeCl3肝脏研磨液肝脏研磨液2滴清水滴清水2滴清水滴清水2滴滴2滴滴不明显不明显少量少量较多较多大量大量

4、不复燃不复燃有复燃有复燃复燃较强复燃较强复燃很强复燃很强过氧化氢在不同条件下的分解速率过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样不一样在在H H2 2O O2 2酶酶的作用下分解的作用下分解速率速率最快最快步骤一一结果结果结论结论实验实验结论结论酶 的 作 用 机 制二 分子从分子从常态常态转变为容易转变为容易发生化学反应的发生化学反应的活跃状态活跃状态所所需要的能量称为需要的能量称为活化能活化能活化能常态未加热加热活跃状态 加热使过氧化氢分子获得能量，从常态转变为容易分解的活跃状态FeClFeCl3 3酶酶Fe3+和酶降低了化学反应的活化能同无机催化剂相比，酶同无机催化剂相比，酶降低活化能降低活化

5、能的作用更显著，的作用更显著，因而催化效率因而催化效率更更高高催化催化机理机理酶 的 化 学 本 质三巴斯德和李比希的观点分别是什么？有什么局限性？巴斯德和李比希的争论对后人研究酶的本质有何意义？毕希纳是如何终结上述争论的？他的实验结论是什么？萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神？20世纪80年代，科学家发现少数RNA也具有催化功能！探索酶的本质探索酶的本质糖糖 类类酒酒 精精酵母菌酵母菌盖盖.吕萨克吕萨克巴斯德（微生物学家）巴斯德（微生物学家）是活酵母细胞的作用是活酵母细胞的作用李比希（化学家）李比希（化学家）是某些物质是某些物质在酵母细胞在酵母细胞死亡死亡裂解后的作用裂解后的作用

6、巴斯德和李比希的观点是什么？有什么局限性？没有科学实验证据的支持毕希纳（化学家）毕希纳（化学家）引起发酵的是酵母菌 细胞中的物质酿酶酿酶不含酵母细胞的提取液中加入葡萄糖后产生了气泡，糖液变成了酒毕希纳为什么会取得成功呢？巧妙去除酵母活细胞巧妙去除酵母活细胞的干扰，控制单一变的干扰，控制单一变量进行实验量进行实验萨姆纳萨姆纳经历经历许多许多次次的失败，的失败，终终于在于在用丙酮作溶剂的提用丙酮作溶剂的提取液中出现了结晶取液中出现了结晶，提提取出了取出了脲酶脲酶，之后之后证明证明脲酶是蛋白质。脲酶是蛋白质。萨姆纳成功揭示脲酶的化学本质靠的是什么样的精神？不怕困难、坚持不懈的科学精神诺斯罗普和库尼茨

7、得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结晶，并证实酶是一种蛋白质。如何设计实验证明酶的化学本质是蛋白质呢？原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应步骤：实验组：将酶与双缩脲试剂反应对照组：将鸡蛋清与双缩脲试剂反应切赫切赫奥尔特曼奥尔特曼奥尔特曼经过研究发现某种核糖核酸酶由蛋白质和RNA组成，当去除RNA后，该酶失去了催化活性，若重新加入RNA，酶活性又恢复切赫研究四眼虫的前体rRNA拼接机制时发现，四眼虫的前体rRNA实现了自我催化，并且后续验证了单独的RNA可以执行酶的功能，将此类酶称为核酶RNA也具有催化作用巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关巴斯德发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中某些物质起作用引起发酵的是细胞中的某些物质，但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李比希切赫、奥尔特曼少数RNA也具有生物催化功能归纳归纳概括概括酶的来源酶的功能酶的化学本质酶在体内和体外都能发挥作用！课堂小结课堂小结一、酶是一种生物催化剂，酶显著降低了化学反应的活化能。二、绝大多数酶是蛋白质，还有少量的RNA。三、实验变量包括自变量，无关变量，因变量，学会设置对照组，明确对照组在实验中的意义。