第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用

第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)

問題探討

1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)，將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時(shí)間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。討論：1.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？如何驗(yàn)證你的猜測？答案：便于取出實(shí)驗(yàn)材料（肉塊），排除物理性消化對肉塊的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)性消化。答案：是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊消化了?？梢允占竷?nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊消化。1、細(xì)胞代謝

一課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW酶在細(xì)胞代謝中的作用（1）場所：細(xì)胞中。（2）實(shí)質(zhì)：細(xì)胞中各種

的總稱。（3）意義：是細(xì)胞生命活動(dòng)的

。2、酶的作用

化學(xué)反應(yīng)

自主學(xué)習(xí)教科書第77頁探究·實(shí)踐“比較過氧化氫在不同條件下的分解”,完成下列問題。（1）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是什么？基礎(chǔ)答案：過氧化氫在水浴加熱條件下；在FeCl3溶液中Fe3+作用下；

在肝臟研磨液中過氧化氫酶的作用下都會(huì)分解產(chǎn)生氧氣。一課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW酶在細(xì)胞代謝中的作用（2）完成下表：試管編號3%的H2O2溶液/ml實(shí)驗(yàn)處理H2O2分解速率（氣泡數(shù)量）點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測12不處理基本無氣泡基本無變化2290℃水浴加熱氣泡很少燃燒不猛烈32滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液氣泡

。猛烈燃燒42滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液氣泡

。較多很多燃燒很猛烈一課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW酶在細(xì)胞代謝中的作用（3）通過本實(shí)驗(yàn)可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論有哪些？答案：①酶具有催化作用

②與無機(jī)催化劑相比，酶降低化學(xué)

反應(yīng)活化能的作用更顯著，催化效

率更高。3、酶催化作用的原理

一課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW酶在細(xì)胞代謝中的作用（1）分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的

狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。（2）Fe3+和過氧化氫酶能促進(jìn)過氧化氫分解,

它們沒有給過氧化氫分子提供能量,而是

了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。（3）與無機(jī)催化劑相比。酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用更

，催化效率更

。活躍降低顯著高

自主學(xué)習(xí)教科書第79頁思考。討論“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”,完成下表。二課前.自主預(yù)習(xí)PREVIEW酶的本質(zhì)科學(xué)家國家觀點(diǎn)（成果）巴斯德法國沒有

的參與，糖類是不可能變成酒精的李比希德國引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞死亡并裂解后釋放出來的物質(zhì)畢希納德國從酵母細(xì)胞中提取出引起發(fā)酵的物質(zhì)，稱之為

。薩姆納美國第一個(gè)提取出脲酶,并證明了脲酶是

，其作用是催化尿素的分解。切赫和奧特曼美國發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA具有

功能。酵母菌活細(xì)胞釀酶蛋白質(zhì)生物催化探究一4酶的作用原理3課堂.合作探究

COOPERATIVEINQUIRY合作探究

認(rèn)真研讀教科書第78頁的相關(guān)內(nèi)容,

結(jié)合下圖(a、b、c

分別代表相應(yīng)的能量值)回答下列問題。

答案：I、Ⅱ、Ⅲ分別表示有酶催化的反應(yīng)有無機(jī)催化劑催化的反應(yīng)、沒有催化劑的反應(yīng)。判斷依據(jù)是反應(yīng)進(jìn)行時(shí)所需能量值的大小。1、I、Ⅱ、Ⅲ分別表示哪種條件下的反應(yīng)?說出你的判斷依據(jù)。探究一課堂.合作探究

COOPERATIVEINQUIRY合作探究2、無機(jī)催化劑所降低的活化能是多少?酶降低的活化能是多少?二者比較說明什么問題??細(xì)胞核的功能答案：無機(jī)催化劑所降低的活化能是c-b;

酶所降低的活化能是c-a。

二者比較,說明與無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的

作用更顯著,催化效率更高。01酶的本質(zhì)和作用要點(diǎn)突破

合成原料：

本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。氨基酸或核糖核苷酸

作用場所：

合成場所：核糖體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)外、生物體外均可

來源：

功能：

一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶具有生物催化作用02酶與無機(jī)催化劑的共同點(diǎn)要點(diǎn)突破（1)只改變化學(xué)反應(yīng)的速率,不改變化學(xué)反應(yīng)的方向。（2)不為化學(xué)反應(yīng)提供物質(zhì)和能量,催化劑本身的數(shù)量和性質(zhì)不變。（3)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)速率加快,縮短達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間。歸納拓展

辨析有關(guān)酶的5種說法

探究二實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：比較過氧化氫在不同條件下分解3課堂.合作探究

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結(jié)合“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)過程,回答下列問題。1、實(shí)驗(yàn)材料的選擇和處理是保證實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵一環(huán)。本實(shí)驗(yàn)中為什么把新鮮肝制成肝研磨液?實(shí)驗(yàn)中滴加FeCl;溶液和肝研磨液的滴管能否混用?為什么?答案：制成肝研液會(huì)增大酶與過氧化氫的接觸面積,加快分解速率。兩個(gè)滴管不能混用。因?yàn)槊傅拇呋屎芨?如果少量的酶帶人FeCl3溶液中,就會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。探究二實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：比較過氧化氫在不同條件下分解3課堂.合作探究

COOPERATIVEINQUIRY合作探究2、生物實(shí)驗(yàn)往往需要透過現(xiàn)象看本質(zhì),因此要善于運(yùn)用正確的觀測指標(biāo)來反映要探究的問題。實(shí)驗(yàn)中可用哪些方法檢測過氧化氫分解速率的大小?答案：可以通過單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少2來判定過氧化氫分解速率的大小?？梢酝ㄟ^點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的燃燒情況來判定過氧化氫分解速率的大小。3、對比圖中1號和2號試管可知，加熱可以促進(jìn)過氧化氫的分解，加熱起了什么作用?答案：加熱使過氧化氫分子得到了能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài)。探究二實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：比較過氧化氫在不同條件下分解3課堂.合作探究

COOPERATIVEINQUIRY合作探究4、對照實(shí)驗(yàn)是生物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常采用的方法。請結(jié)合圖示完成問題?組別結(jié)論1號試管和2號試管加熱可以促進(jìn)過氧化氫分解1號試管和3號試管1號試管和4號試管3號試管和4號試管FeCl3具有催化作用過氧化氫酶具有催化作用與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高01實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)要點(diǎn)突破（1)用點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測的時(shí)間一般為實(shí)驗(yàn)(加人試劑)后的2~3min。這一時(shí)間要因溫度和試劑的新鮮程度而定。（2)決定本實(shí)驗(yàn)是否成功的關(guān)鍵因素之一是實(shí)驗(yàn)用的肝是否新鮮。（3)應(yīng)保持滴管潔凈。因?yàn)槊傅拇呋屎芨?，少量的酶帶人FeCl3溶液中就會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，增大實(shí)驗(yàn)誤差。（4)在對照實(shí)驗(yàn)中,除了要觀察的變量外，其他變量都應(yīng)當(dāng)始終保持相同且適宜。02實(shí)驗(yàn)分析要點(diǎn)突破試管編號3%的H2O2溶液/ml處理方法氣泡多少點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測12不處理幾乎沒有無變化2290℃水浴加熱很少燃燒不猛烈32滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液較多猛烈燃燒42滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液很多燃燒很猛烈結(jié)果分析H2O2自然分解很慢加熱能促進(jìn)H2O2分解Fe3+能促進(jìn)H2O2分解H2O2酶有催化H2O2分解的作用，且催化效率高科學(xué)方法控制變量（1）變量：實(shí)驗(yàn)過程中的變化因素稱為變量。其中人為控制的對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行處理的因素叫自變量。（2）因變量：隨自變量改變而變化的變量叫作因變量。（3）無關(guān)變量：除自變量外,實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對實(shí)驗(yàn)結(jié)果成影響的可變因素,叫作無關(guān)變量。

對照試驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循單一變量原則和等量對照原則。（1）單一變量：即指實(shí)驗(yàn)中唯一的自變量。（2）對照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外,其他因素(無關(guān)變量）都保持一致,并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)叫作對照實(shí)驗(yàn)。（3）對照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對照組和實(shí)駛組。對照組的設(shè)置往往有空白對照、條件對購和自身前后對照幾種類型。對照試驗(yàn)課時(shí).評價(jià)作業(yè)

EVALUATEHOMEWORK1.關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的變量,下列說法錯(cuò)誤的是()A.任何生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中都需要設(shè)置變量B.對照實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循單一變量原則C.對照實(shí)驗(yàn)中一定存在自變量D.無關(guān)變量并不是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有關(guān)系A(chǔ)課時(shí).評價(jià)作業(yè)

EVALUATEHOMEWORK2.下列關(guān)于酶的敘述,正確的是()A.酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用,而起催化作用的本質(zhì)是提高化學(xué)反應(yīng)的活化能B.所有酶都含有C、H、O、N四種化學(xué)元素C.在人體內(nèi)的酶進(jìn)行催化的過程中,酶本身不變,所以酶不會(huì)發(fā)生自我更新D.酶都在核糖體上合成B課時(shí).評價(jià)作業(yè)

EVALUATEHOMEWORK3.在適宜溫度、pH條件下,下圖中實(shí)線表示沒有酶時(shí)反應(yīng)的進(jìn)程。在T1時(shí),將催化此反應(yīng)的酶加人反應(yīng)物中,則圖中表示此反應(yīng)進(jìn)程的是()A.曲