高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质优质ppt课件

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第5章 细胞的能量供应和利用（知识脉络）
说明酶在细胞代谢中的作用和化学本质。
通过有关实验，进一步熟悉控制自变量的方法。
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，体会科学家不畏挫折的精神。
1783年，意大利科学家斯帕兰札尼设计了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间他把小笼子取出来发现笼内的肉块消失了。
为什么要将肉块放在金属笼内？
是什么物质让肉块消失了？
消化道内的化学物质将肉块分解了。
怎样才能证明你的推测？
收集消化道内的化学物质，看看这些化学物质在体外是否也能将肉块分解。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢
是细胞生命活动的基础。
一般伴随着能量的释放和储存
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细胞代谢是细胞生命活动的基础，但代谢也会产生对细胞有害的物质，如过氧化氢，体内过氧化氢过多会导致皮肤发黄，毛发（包括头发）变白 ，会加速人体衰老。
【1】细胞内的过氧化氢又是怎样被快速分解的呢？
【2】过氧化氢在体外分解需要什么条件？
2H2O + O2↑
加热 加催化剂（如FeCl3)
在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫做催化剂。
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。
加热是化学反应常见的条件
新鲜肝脏中含有过氧化氢酶
判断H2O2的分解快慢依据
②点燃的卫生香的复燃情况
①新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液（含较多的过氧化氢酶）②质量分数为3.5%的FeCI3溶液③新配制的体积分数为3 %的H2O2溶液
取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2ml过氧化氢溶液。
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，为什么要选用新鲜的肝脏？为什么将肝脏剪碎、研磨成溶液，而不是直接加入整块的肝脏？
肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，失去作用；将肝脏剪碎并研磨可使肝细胞中过氧化氢酶充分释放，从而增大与过氧化氢的接触机会，以加速过氧化氢分解。
可以用同一支滴管吸取氯化铁溶液和肝脏研磨液吗？
吸取氯化铁溶液和吸取肝脏研磨液的滴管不能混用。
① 观察单位时间内产生气泡的多少
② 观察带火星的卫生香的复燃情况
控制变量和设计对照实验
在实验中人为改变的量。
因自变量改变而改变的量。
实验中除因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素。
除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验。
比如：过氧化氢分解的不同条件
比如：过氧化氢的分解速率
比如：反应物的浓度和反应时间等
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解速率最快
观察气泡数，点燃的卫生香的燃烧程度
【1】与１号试管相比，２号试管出现什么不同的现象？说明什么？
2号试管放出的气泡多，说明加热能提高反应速率。
【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。
【3】3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反应速率更快,说明什么？
过氧化氢酶比Fe3+ 的催化效率高得多。
【4】2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多？
一样多，几支试管的H2O2 溶液的体积和浓度都相同。
酶只缩短反应的时间，不改变生成物的量。
为什么加热能促进过氧化氢分解？
使过氧化氢分子得到能量
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
加热、Fe3+、酶的作用机理
更显著地降低化学反应的活化能
降低活化能，与无机催化剂相比，酶的作用更显著。
酶的催化效率一般是无机催化剂的107～1013倍！
酶的催化作用，使细胞代谢在温和条件下快速有序地进行。
无催化剂条件下，反应所需要的活化能
酶催化时，反应的活化能
将酵母菌细胞中引发发酵的物质称为酿酶。
把酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨并加水搅拌
加压过滤，得不含酵母菌细胞提取液，并加葡萄糖
一段时间后，冒气泡，糖液变成了酒
科学家们又相继获得胃蛋白酶、胰蛋白酶等许多酶的结晶，并证明这些酶都是蛋白质。
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。
绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
① 一般说来，活细胞都能产生酶。
② 酶可在细胞内、细胞外、体外发挥作用。
③ 酶只起催化作用，无调节功能。
绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
探究实验：比较过氧化氢 在不同条件下的分解
原理：降低化学反应活化能
【1】科学家证实：RNaseP酶由蛋白质和RNA组成,将这种酶中的蛋白质和RNA分开，在适宜条件下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。这一结果表明 (　 )。
人源RNaseP分子模型
【2】端粒酶由蛋白质和RNA组成，其作用是修复DNA复制过程中受损的DNA分子。将这种酶中的蛋白质和RNA分开，在适宜条件下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，而蛋白质不具有。这一结构表明（ ）
图片来源：Wistar Institute
【3】下列关于活化能和活化分子的叙述，不正确的是（　　）