5.1降低化学反应活化能的酶
人教(2019)生物必修1课时训练:5-1(第1课时) 酶的作用和本质
人教(2019)生物必修1课时训练5.1 降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质一、选择题1.谷丙转氨酶主要存在于各种细胞中,尤以肝细胞为最高,整个肝脏内转氨酶含量约为血液中含量的100倍,是最常见的肝功能检查项目。
实验表明该酶能与双缩脲试剂反应呈现紫色,下列关于该酶的叙述正确的是( A )A.该酶的基本单位是氨基酸B.该酶在健康人群体检结果的值应为0C.该酶的数量因参与化学反应而减少D.该酶能升高化学反应的活化能解析:由题意可知,谷丙转氨酶的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸;由题干信息可知,谷丙转氨酶主要存在于人体各种细胞中,尤以肝细胞为最高,因此该酶在健康人群体检结果的值应大于0;酶在催化化学反应前后数量和化学性质不改变;酶的作用机理是降低化学反应所需要的活化能。
2.关于生物学实验中的变量,下列说法不正确的是( A )A.任何生物学实验都需要设置对照组和实验组B.对照实验中应遵循单一变量原则C.对照实验中一定存在自变量D.无关变量并不是与实验结果没有关系解析:只有对照实验才需设置实验组和对照组,纯粹的观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体)不需要设置实验组和对照组。
3.为探究H2O2酶对H2O2的分解作用,设计如图所示的实验。
下列关于如图所示实验的叙述中,错误的是( A )A.甲装置是实验组,乙装置是对照组B.H2O2溶液的浓度属于无关变量C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同解析:用新鲜肝脏研磨液处理的乙装置为实验组,加清水的甲装置为对照组,其他的变量如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量,应相同且适宜。
4.将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。
如图为一定温度下A、B浓度的变化曲线。
下列叙述错误的是( B )A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先慢后快C.T2后B增加缓慢是底物浓度降低导致的D.改变温度,T2值可能发生改变解析:T1时加入酶C后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶C催化物质A生成了物质B,由于酶能降低化学反应的活化能,因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能;由题图可知,该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少);T2后,B增加缓慢是底物A减少导致的;根据题意,图示反应是在一定温度条件下进行的,若改变温度,则酶的功能可能会受到影响,酶促反应速率会发生改变,T2值可能会发生改变。
2019-2020学年高中生物人教版(2019)必修一同步学典:5.1降低化学反应活化能的酶 Word版含答案
人教版(2019)高中生物必修一同步学典5.1降低化学反应活化能的酶1、在过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率比较实验中,把肝脏制成研磨液的目的是()A.有利于过氧化氢酶的释放B.保护过氧化氢酶C.提高过氧化氢酶的活性D.以上说法都不对2、关于酶的叙述,错误的是( )A.同一种酶可存在于同一生物不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物3、在常温下22H O 溶液几乎不分解,但加入肝脏研磨液后,会快速分解成2 H O 和2O 。
反应过程中能量变化如下图所示,其中表示活化能的是( )A. 2EB. 3EC. 32E E -D. 21E E - 4、德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤,得到不含酵母细胞的提取液。
在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后冒出气泡,糖液居然变成了酒。
根据以上实验,分析得出的结论错误的是( )A.葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化B.将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶C.研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放D.该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质5、研究人员发现了一种促进脂肪细胞生成的本质为蛋白质的酶。
这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。
下列有关叙述不正确的是( )A.该酶与脂肪的共有元素有C 、H 、OB.在适宜条件下,蛋白酶可以将该酶水解C.该酶遇双缩脲试剂呈现紫色D.理论上可以通过促进该酶的功能来治疗肥胖症6、酶是活细胞产生的。
下列关于酶的论述错误的是( )A.有些酶是核酸B.酶的数量不因参与化学反应而减少C.酶的活性与pH有关D.酶由活细胞产生,只能在细胞内发挥作用7、果酒放久了易产生沉淀.只要加入少量蛋白酶就可以使沉淀消失,而加入其他的酶无济于事,这说明( )A.酶的催化作用受环境影响B.酶的化学成分是蛋白质C.酶的催化作用具有专一性D.酒中的这种沉淀是氨基酸8、如图是在不同条件下,化学反应的速率曲线,其中1、2和3代表的反应条件是( )A.无机催化剂酶未知催化剂B.酶无机催化剂未知催化剂C.未知催化剂酶无机催化剂D.酶未知催化剂无机催化剂9、下列有关酶的叙述,不正确的是( )A.过酸、过碱、温度过高或温度过低都会使酶永久失活B.在一定范围内,底物浓度能够影响酶促反应速率C.在化学反应前后,酶自身的化学性质不发生变化D.过氧化氢酶溶液的温度由100 ℃变为20 ℃的过程中,酶活性不变10、乳糖酶能催化乳糖水解。
【人教版新课标高中生物必修一全套课件】5.1降低化学反应活化能的酶 课件(人教必修1)
细胞的能量供应和利用
第五章
细胞的能量供应和
利用
第五章
细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
栏目 导引
第五章
细胞的能量供应和利用
学习导航
[重、难点] 1.通过对照实验, 掌握酶催化代谢反应的实
质及特征.
2.通过实验探究, 学会控制实验变量及设 计对照实验. 3.阅读资料分析, 阐述酶的本质.
对照组: 已知蛋白液+双缩脲试剂―→出
现紫色反应. (2)证明某种酶是RNA
栏目 导引
第五章
细胞的能量供应和利用
实验组: 待测酶液+吡罗红染液―→是否
呈现红色. 对照组: 已知RNA溶液+吡罗红染液―→ 出现红色. 特别提醒 酶的化学本质还可利用酶的专
一性原理进行证明, 其方法是将某一待测
酶分别用蛋白酶和核糖核酸酶进行处理, 然后观察该待测酶是否还具有催化作用.
2.温度和pH对酶活性的影响
酶活性 温度 pH
最高
降低 失活
最适
偏高或偏低 ___________ 过高
最适
偏高或偏低 ______________ 过高或过低
栏目 导引
第五章
细胞的能量供应和利用
要点突破·讲练互动
要点一 要点突破 酶的本质及实验验证
1.酶的本质及生理功能
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
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第五章
细胞的能量供应和利用
想一想 唾液淀粉酶能够催化淀粉分解, 但是不能 催化蔗糖分解, 这说明了什么? 【提示】 酶具有专一性.
栏目 导引
第五章
细胞的能量供应和利用
三、酶的作用条件较温和
【精品】2020高三生物一轮复习:专题5.1 降低化学反应活化能的酶(一)(含解析)
【学案导航】---明方向!【课程学习目标】1.说出酶的作用和本质。
2.尝试比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。
3.学会控制自变量,观察和检测因变量的变化。
第一层级:预学区.不看不讲【知识体系梳理】一、对照实验1.细胞代谢:细胞中每时每刻都进行着许多①,称为细胞代谢。
2.对照实验的变量控制:实验过程中可以变化的因素称为变量。
其中人为改变的变量称为②,随着自变量的变化而变化的变量称作③,除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为④。
除一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫作⑤,它一般设置对照组和实验组。
二、酶的本质1.酶本质的探索过程:1857年巴斯德提出发酵是由于酵母细胞的存在,即有⑥的参与才能引起发酵;而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞⑦后才能发挥作用,两种观点争执不下。
德国化学家毕希纳发现不含酵母细胞的⑧与活酵母是一样的,都能引起发酵,他将引起发酵的物质称为酿酶。
最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家萨姆纳,他用多种方法证明了酶是⑨。
20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数⑩也有生物催化功能。
2.酶的定义:酶是产生的,具有作用的一类。
三、酶的作用分子从常态转变为的活跃状态所需要的称为活化能。
同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高,这样细胞代谢就能在的条件下快速进行。
【基础学习交流】1.什么是细胞代谢?酶与细胞代谢有何关系?2.酶是什么物质?3.实验过程中什么是变量?变量包括哪几类?如何区分?什么是对照实验?对照实验遵循什么原则?4.什么叫化学反应的活化能?酶与活化能有什么关系?第二层级:导学区.不议不讲【重点难点探究】知识点一:比较过氧化氢在不同条件下的分解实验解读1.请叙述实验原理,并用化学方程式表示。
2.该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则,具体分析如下图所示。
图中的实际结果就是观察指标,即各试管气泡冒出情况。
5.1《降低化学反映活化能的酶》教案(新课标必修1)
第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、教学目标1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
2.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。
3.进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
二、教学重点和难点1.教学重点酶的作用、本质和特性。
2.教学难点(1)酶降低化学反应活化能的原理。
(2)控制变量的科学方法。
三、教学方法实验演示法、探究法、讲授法四、课时安排2五、教学过程〖复习及板书〗1. 消化:在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程,叫做~~。
2.物理消化:通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动,将食物磨碎、搅拌并与消化液混合,这叫~~。
3.化学消化:通过各种消化液、消化酶的作用,使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质,这叫~~。
〖引入〗以“问题探讨”引入,学生思考讨论回答,教师提示。
〖提示〗1.这个实验要解决的问题是:鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化?2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考,注意。
〖板书〗一、酶的作用和本质细胞代谢:细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
㈠酶在细胞代谢中的作用〖演示实验〗比较过氧化氢在不同条件下的分解。
教师边做边让学生完成“讨论”。
〖提示〗1.2号试管放出的气泡多。
这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解,提高反应速率。
2.不能。
3+34.4号试管的反应速率比3号试管快得多。
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应,这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行,只有酶能够满足这样的要求,所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
〖板书〗活化能: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。
〖讲述〗催化效率:同无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,效率更高。
5.1《降低化学反应活化能的酶》张欣桐
1、选择淀粉酶还是H2O2酶作为实验材料? 选择淀粉酶还是H 酶作为实验材料? 淀粉酶。 淀粉酶。因为 H2O2受温度影响也会分解 我要设计几组实验?选择几个温度? 2、我要设计几组实验?选择几个温度? 三组,高温,低温和常温! 三组,高温,低温和常温! 3、观察指标怎么确定,选择什么样的鉴定试剂? 观察指标怎么确定,选择什么样的鉴定试剂? 碘液, 碘液,看是否变蓝
一、酶具有高效性
事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂的 107 ~1013 倍。 酶具有高效性的意义: 酶具有高效性的意义: 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。 酶的高效性保证了细胞内化学反应的顺利进行。
你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗? 你能用其他更简捷的方法来验证酶的高效性吗?
通过以上实验可以知道,酶在最适温度下, 通过以上实验可以知道,酶在最适温度下, 活性最高。 活性最高。 那么PH值不同,对酶的活性有没有影响呢? 那么PH值不同,对酶的活性有没有影响呢? PH值不同
设计一个实验,来探究pH会影响酶的催化 设计一个实验,来探究pH会影响酶的催化 pH 效率(活性)? 效率(活性)?
酶是由活细胞产生的具有催化能力的有机物
请大家回忆上节课H 在不同条件下的分解的实验! 请大家回忆上节课H2O2在不同条件下的分解的实验! 无机催化剂和酶都可以降低化学反应的活化能,都 可以提高化学反应速率,那么哪个作用更显著呢? 如何用实验来验证 ?
友情提示 实验设计原则: 实验设计原则:① 对照原则 ② 单一变量(单因子)原 单一变量(单因子) 则
脲酶是蛋白质 脲酶是蛋白质
切赫、 切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能 少数RNA也具有生物催化功能 RNA
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机 物,其中绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
5&1 降低化学反应活化能的酶——酶的特性
2mL 砖红色
2mL 蓝色
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的 水解作用 原理模型
专一性
探究:比较H2O2在不同条件下的分解
2滴 FeCl3溶液
2滴 肝脏研磨液
高效性
我不想吃饭,不想运动, 啥都不想干… …
科学探究步骤——影响酶活性的条件
提出问题 作出假设 设计实验 进行实验 分析结果 得出结论 温度/pH会影响酶活性吗? 温度/pH会影响酶活性 设计方案,预期结果 按预定方案进行实验 分析结果 据结果总结归纳,得出结论
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的 水解作用 实验原理
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的 水解作用 实验过程
序号 1 2 项目 注入可溶性淀粉溶液 注入蔗糖溶液 试管
A 2mL / 2mL
5min
B / 2mL 2mL
5min
3
4 5 6 结论
注入新鲜淀粉酶溶液
50℃温水保温 加入斐林试剂50℃~65℃ 水浴加热 实验结果
科学探究步骤—淀粉酶在多少℃下活性最高?
2滴 2滴碘液 淀粉酶溶液
1
2
3
4
5
33℃ 水浴
35℃ 水浴
37℃ 水浴
39℃ 水浴
41℃ 水浴
温度对酶活性的影响
酶促反应最快时的环境温度为最适温度。 温度过高或过低都会影响酶活性 温度过高使酶的空间结构破坏 而失去活性; 温度过低只是抑制了酶的活性, 当温度适宜时酶活性恢复。
小结
定义: 本质:绝大多数是蛋白质,少数是RNA 酶 合成场所: 细胞内 特性 高效性 专一性 作用条件温和
第5章 细胞的能量供应和利用
5&1 降低化学反应活化能的酶 ——酶的特性
5.1降低化学反应活化能的酶
哪种条件下H2O2的分解速率最快? 如何设计实验证明?
1.你认为该实验应设计几组?至少需要几只试管?2.该如何控制变量? 3.该实验以什么现象作为实验观察的指标?
三、酶的特性
酶活性:指酶催化特定化学反应的能力。可以用单位时间内反应物的 剩余量或产物的生成量表示。 哪些因素会影响酶活性呢?
资料一:实验证明用加酶洗衣粉时,温水的洗涤效果要比冷水好。
资料二: 唾液的PH为6.2—7.4 胃液的PH为0.9—1.5 小肠液的PH为7.6
阅读上述材料, 你能得出什么结论?
回顾:酶的作用和本质
酶的概念: 活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物
来源 化学本质
正确说法
活细胞都能产生 (人的成熟红细胞除外)
有机物(多数是蛋白质,少数为RNA)
错误说法 具有分泌功能的细胞产生
,有的来源于食物
蛋白质
合成原料 合成场所 作用场所
生理功能
氨基酸或核糖核苷酸 核糖体或细胞核
在细胞内、细胞外, 或生物体外发挥作用
三、酶的特性
4.实验2:探究温度对淀粉酶活性的影响
一
1号
2号
3号
Hale Waihona Puke 实 验 步 骤二 三 四 五
各加入2mL淀粉溶液
0 ℃保温
60 ℃保温
100 ℃保温
加入0 ℃保温的 加入60 ℃保温的 加入100 ℃保温的
淀粉酶2滴
淀粉酶2滴
淀粉酶2滴
降低化学反应活化能的酶(第一课时)课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
的特点是 ( D )
A.能为反应物提供能量
B.能降低化学反应的活化能
C.能在温和条件下催化化学反应 D.催化化学反应更高效
二、拓展应用
1.在本节“探究・实践”中,有同学在原有实验的基础上增加了 5
号和 6 号试管,向其中分别加入 2 mL 过氧化氢溶液后,再向 5 号
试管内加入 2 滴煮沸过的肝脏研磨液,向 6 号试管内加入 2 滴蒸
馏水。这样做的目是 可以作为3 号试管和4 号试管的对照组
。
3.给你一份某种酶的结晶,你能设计实验检测它是不是 蛋白质吗?请简略写出实验步骤。想一想,在萨姆纳之前, 为什么很难鉴定酶的本质?
待测酶液 双缩脲试剂 紫色反应 该酶是蛋白质 在萨姆纳之前,之所以很难鉴定酶的本质主, 要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。
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
切赫、奥尔特曼
少数RNA也具有催化功能
温度(加热)、催化剂(FeCl₃溶液、肝脏研磨液)
③因变量:因自变量改变而变化的变量(结果Y)
H2O2分解速率
④无关变量:除自变量外,实验中还存在的一些也可对实 验结果造成影响的其它变量(相同条件a)
H2O2浓度和体积、反应时间、肝脏的新鲜程度等
(2)对照实验
①对照实验:除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)
(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。
4、 实验分析 (3)3号试管Fe3+数比4号试管H2O2酶高25万倍,但4号反
降低化学反应活化能的酶(第二课时)课件-2022-2023学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
①② ③
有_高___效__性__
①加入酶
①③曲线比较,说明酶具
②加入无机催化剂 ③不加催化剂
有_催___化__作__用
时间
(1)催化剂可加快化学反应速率,与无机催化剂相比,酶的催化 效率更高。
(2)酶和催化剂只能缩短达到化学平衡所需时间,不改变化学反应 的平衡点(即生成物的量)
1.酶具有高效性
这对细胞有什么意义呢?
2ml淀粉溶液 +
+
1
1ml淀粉酶溶液
+
+
试管3 +
试管3‘
+
2 分别保温5min
冰浴
水浴,60℃
沸水浴
将试管1’中的 将试管2‘中的 将试管3’中的溶
3
溶液倒入试管1 溶液倒入试管2 液倒入试管3中混
中混合
中混合
合
4 分别保温2min
冰浴
水浴,60℃
沸水浴
5
加入2滴碘液,观察颜色变化
实验现象
蓝色
无蓝色出现
与光合作用有关的 酶分布在叶绿体内。
五、酶的应用
1.溶菌酶
溶解细菌细胞壁,具有抗菌消炎的作用。在临床
上与抗生素混合使用,能增强抗生素的疗效。
果胶酶
2.果胶酶
分解果肉内细胞壁中的果胶,提高果汁产量, 使果汁变得澄清。
3.加酶洗衣粉
蛋白酶——血渍、奶渍 脂肪酶——油渍 淀粉酶、 纤维素酶
4.含酶牙膏
探究·实践
设计实验
探究pH对酶活性的影响
1. 选择淀粉酶还是H2O2酶作实验材料?为什么选择这种酶?
H2O2酶;因为淀粉在酸性条件下也会分解,影响实验 观察效果
5.1降低化学反应活化能的酶
;
同无机催化相比,酶能更显著地降低化 学反应的活化能,因而催化效率更高。
二、酶的本质
酶是一类生物催化剂
什么是酶?
是 活细胞产生的一类 具有生物催化作用的 有机物。
酶的来源
酶的功能
酶的化学成分
大部分酶是蛋白质,也有少数是RNA。
蛋白质是酶吗?
判断 1.酶是活细胞产生的,所以只能在活细 胞中作用。 2.酶都有消化作用。
结论
变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
因变量
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照实验
步骤
对照组
1
3% 2ml
实验组 试管编号 2 3
说明 4
3% 2ml
一 H2O2 浓度
剂量 二
3% 2ml
3% 2ml
无关变量
反应条件 剂量
常温
90℃ FeCl3
较多
肝脏研 磨液 自变量
2滴清水 2滴清水 2滴
2ml新鲜淀粉酶溶液,振荡, 60℃水浴保温5min
3
4
2ml斐林试剂,边加边轻轻振荡
水浴煮沸1min
结果
出现砖红色沉淀
无砖红沉淀
结论:淀粉酶只能催化淀粉水解,不能 催化蔗糖水解。
酶具有专一性
每一种酶只能催化 一种或一类 应。 细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的 专一性 分不开的。 目前发现的酶有 4000 化不同的化学反应。 多种,它们分别催 化学反
C
A
7.关于酶的特性,下列表述中错误的一项是 ( )
D
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
5.1降低化学反应活化能的酶sjl
降低化学反应活化 能的酶
一、酶的作用和本质
概念:
场所:
条件: 意义:
1、酶在细胞代谢中的作用
2 H 2 O2
高温 /Fe3+ /过氧化氢酶
2 H2O + O2
实验原理:过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢 酶的作用下都可分解成水和氧气。 实验目的:通过比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢,了解酶的作用和意义。 1、常温下反应 加入试管直接观察 酒精灯加热 滴加FeCl3溶液
二、酶的特性
在研究酶性质的过程中,科学家通过整 理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约
是无机催化剂的10 -10 倍。
13
7
由上述资料可看出酶具有什么特性?
高效性
蛋白酶只能催化蛋白质水解,但不能 催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿 素分解,对其他化学反应不起作用。 由上述资料可看出酶具有什么特性?
最适温度
t/℃
一般地,动物体内的酶 最适温度在35~40℃之间; 植物体内的酶最适温度 在40~50℃之间; 细菌和真菌体内的酶最 适温度差别较大,有的酶 最适温度达70℃。
酶活性受温度影响示意图
pH对酶活性的影响
• 酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应 的最适pH。
υ/mmol. s-1
一般地,动物体内的酶最 适pH在6.5-8.0之间;但是 胃蛋白酶的最适pH为1.5;
酶 的 应 用
1、人发烧时,没有食欲,原因是什么? 温度过高导致消化酶的活性降低
2、唾液淀粉酶随食物进入胃内,能否继续将 分解淀粉?其原因是什么? 不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸的条件 下失去活性,并会被胃蛋白酶分解。 3、胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物,只 能注射,不能口服的原因? 胰岛素是蛋白质,若口服会被消化酶分解
5-1 降低化学反应活化能的酶--酶的作用和本质
5-1 降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
庆阳市合水县第一中学邹兴文
一、教学目标:
知识方面:说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
能力方面:进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组。
情感态度价值观:通过酶本质的探讨,认同科学是在不断的探索中进行;认同科学家不仅需要继承前人的科研成果,而且要具有质疑、创新和勇于实践的科学态度和精神。
二、教学重点、难点:
1、教学重点:酶的作用、本质。
2、教学难点:
⑴酶降低化学反应活化能的原理。
⑵控制变量的科学方法。
三、课时安排:1课时
四、教学方法:直观教学、讲解、启发、实验法。
五、教具准备:PPT课件、视频。
八、课堂练习:
九、课后作业:继续探讨“资料分析”中其他的讨论题,完成本节的知识梳理。
_5.1降低化学反应活化能的酶(莱西)
成分:内含木瓜蛋白酶
本节课探究任务
一、探究酶在细胞代谢中的作用
二、体验“关于酶本质的探索历程”
细胞代谢——细胞中
每时每刻进行的化学反 应,统称为细胞代谢。
一、酶在细胞代谢中的作用
实验探究:比较过氧化氢在不同条件下的分解
2 H2O2 → 2 H2O + O2
是哪位科学家通过怎样的实验结束了这场争论?得 到了什么结论?
• 是谁最先鉴定出酶的化学本质?
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 毕希纳
李比希 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
表 在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能
条件
没有催化剂催化
活化能/kJ· -1 mol
75
用Fe3+催化
用过氧化氢酶催化
43
29
与无机催化剂相比,酶能显著降低化学反 应活化能,催化效率更高
关于酶本质的探索 课本P81
糖
酒精+CO2
对这一问题的争论有哪些观点?代表人物分别是谁? 他们争论的焦点是什么,出现争论的原因是什么?
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
脲酶是蛋白质
切赫、奥特曼
少数RNA也具有生物催化功能
二、酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的 有机物
来源
※
功能
绝大多数是蛋白质
Байду номын сангаас
在科学上没 有平坦的大道, 只有不畏劳苦 沿着陡峭山路 攀登的人,才 有希望达到光 辉的顶点。
5.1降低化学反应活化能的酶
————
酶
消化:动物或人的消化器官把食物变成可以被 肌体吸收养料的过程。
物理性消化
食物块经过牙齿咀嚼或胃肠 的蠕动后逐渐变小的过程
食物中的淀粉、蛋白质、脂肪 等大分子物质,在消化酶作用 下转变成能溶于水的小分子物 质的过程
消化
化学性消化
消化 ——纯物理过程
——化学物质起作用
斯 帕 兰 札 尼 实 验
实验用金属小笼的 目的是什么,能否 改为密封金属盒?
推测是胃内的化学 物质将肉块分解了。
二、酶在细胞代谢中的作用
实验: 比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验试剂:
3%的H2O2溶液、质量分 数为3.5%的FeCl3溶液, 新鲜的质量分数为20% 的肝脏研磨液
实验步骤及现象
没有酶催化
能 量
有酶的催化
酶 使 活 化 能 降 低
缩短完成时间
反应过程
与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著, 因而催化效率更高。正是酶的催化作用,细胞代 谢才能在温和的条件下快速进行。
三、酶的本质
酶本质的探索
1773年,意大利科学家斯帕兰札尼发现了胃具有化 学消化功能. 1836年,德国科学家施旺提取胃液中消化蛋白质的 物质----胃蛋白酶. 1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲 酶结晶,并证明它是一种蛋白质. 20世纪30年代,科学家相继提取出多种酶的蛋白质 结晶,指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质. 20世纪80年代以来,美国科学家切赫和奥特曼发现 少数RNA也具有催化作用.
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
试管编号 说明
4 3% 2ml
步骤
1 3% 2ml
5.1 降低化学反应活化能的酶(学生版)-高中生物同步精品讲义(必修一)
第三步 析线:“析线厘关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先 升后降”“先升后稳”“水平”等。
分层提分
题组 A 基础过关练
1.下图表示酶的作用机理,相关叙述错误的是(
)
A.E1 表示酶所降低的化学反应的活化能 B.E2 表示酶促反应过程中所需的活化能 C.若将酶换为无机催化剂,则 E2 数值将增大 D.利用加热的方法能使 E 数值减小
)
)
①酶是活细胞产生的;②酶都有消化功能;③酶的本质是蛋白质,蛋白质都是酶;④酶能够降低化学反应活化能,
具有特异性、高效性;⑤酶促反应与外界条件无关;⑥淀粉酶能促进淀粉水解。
A.①②③
B.①②④⑤
C.①④⑥
D.①②④⑥
5.科研人员在不同的温度条件下测定同一种酶的活性,根据所得到的数据绘制成曲线图。以下示意图符合酶活性
常温大量气泡
A.酶具有专一性 C.酶能降低化学反应的活化能 3.下列对酶高效性的描述,正确的是( A.酶能为生化反应大量提供活化能 B.酶作为反应物促进反应反应进行 C.酶能明显降低化学反应的活化能 D.酶的催化能力与无机催化剂相同 4.下列关于酶的叙述中正确的一项是(
B.酶具有高效性 D.酶具有催化作用
有 气泡
有
气泡
有
气泡
。
(4)实验中变量的控制
①自变量:
的对实验对象进行处理的因素。如本实验中
和
等。
②因变量:因
改变而变化的变量。如本实验中
。
③无关变量:除自变量外,实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的
,如肝脏的新鲜程
度等。
(5)对照实验
除作为
的因素外,其余因素都
5.1降低化学反应活化能的酶教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
4. 学生小组讨论(10分钟)
目标:培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程:
将学生分成若干小组,每组选择一个与酶相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表,准备向全班展示讨论成果。
(一)教学特色创新
1. 案例分析:通过具体案例的分析,让学生深入了解酶的特性和重要性。在案例选择上,我尽量选择了与学生生活息息相关的内容,以提高学生的学习兴趣和参与度。
2. 小组讨论:我将学生分成若干小组,让他们针对酶的应用进行深入讨论。这样的教学方式不仅培养了学生的合作能力,还提高了他们解决问题的能力。
3. 教学评价:在教学评价方面,我将采取多元化评价方式,关注学生的学习过程和成果,以更全面地评估学生的学习情况。
八、教学评价与反馈
1. 课堂表现:观察学生在课堂上的表现,包括注意力集中程度、参与讨论的积极性、回答问题的准确性和条理性等,以评估学生的学习态度和课堂参与度。
2. 小组讨论成果展示:评价学生在小组讨论中的表现,包括讨论的深度和广度、提出的观点和见解的创新性、以及小组成员之间的协作和沟通等,以评估学生的团队合作能力和问题解决能力。
(5)酶的实验技术:可以介绍一些酶活性实验的技术和方法,如酶联免疫吸附试验、光谱法等,让学生了解酶活性检测的技术原理。
2. 拓展建议
(1)学生可以查阅相关科学家的传记,了解他们在酶研究领域的贡献,以培养学生的科学素养。
(2)鼓励学生通过网络或图书馆查阅更多关于酶应用的案例,分析酶在实际应用中的优势和限制。
(4)实验法:安排学生进行酶活性实验,让学生亲身感受酶的催化作用。
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能量
H2O2(活跃状态)
加热
分子从常态转变为容易发生化学反应的 活跃状态所需的能量称为活化能。
行。但是, Fe 3+和过氧化氢酶 是不能象加热那样给过氧化氢的 分解提供能量的,他们的作用原 理是降低了过氧化氢分解反应的 活化能,从而加速了化学反应的 速率。
不容易 活化能越大,反应就越____进
从动画中我们可以看出,同无机催 化剂相比,酶降低活化能的作用更 显著,因而催化效率更高。 正是由于酶的催化作用,细 胞代谢能在温和条件下快速 进行。
加入试管直接观察
酒精灯水浴加热 滴加FeCl3溶液 猪肝研磨液
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
步骤 一 二
H2O2 浓度
对照实验
对照组
1
试管编号 实 验 2 3
3% 2ml 3% 2ml
组
说明
4
3% 2ml
3% 2ml
剂量
无关变量
反应条件
剂量
常温
不明显
90℃ FeCl3
少量 较多 变亮
肝脏研 磨液 自变量
结论:酶能催化生物化学反应,催化效率比
无机催化剂高得多。研究发现,酶的催化效率 是无机催化剂催化效率的107~1013倍。因 此,酶具有高效性
思考:为何酶的催化效率会比无 机催化剂更高呢?究竟酶对于化 学反应的作用是怎么样的呢?
酶为什么能催化生物化学反应?
加热为什么能加快化学反应?
H2O2 (常态)
4、底物浓度:在一定浓度 范围内,反应速率随浓 度的升高而加快,但达 到一定浓度,反应速率 不再变化
酶 促 反 应 速 率
酶的浓度
酶 促 反 应 速 率酶量一定Fra bibliotek底物浓度
课堂练习:
1.人在发高烧时,常常食欲大减,最根本的原因是 A.所吃食物不能消化 ( ) B.胃没有排空 C.体温超过合适温度,消化酶的活性下降 D.吃药使人没有了胃口
过氧化氢 溶液
一 实验 步骤 二 三 四
1号试管
2号试管
3号试管
加入过氧化氢酶2滴 pH=2 pH=7 pH=12
试管各加入2mL过氧化氢溶液,振荡 2—3min后将点燃的卫生香分别放入试管中 复燃 无明显变化
实验现象 无明显变化
结论
只有在适合的pH下酶的催化效率最好
过氧化氢酶
在最适合的pH下, 酶的活性 最高
第1节 降低化学反应活化能的酶
斯帕兰札尼的实验
讨论:1、这个实验要解决什么问题?
鸟类的胃是否只有物理性消化, 没有化学性消化
2、是什么物质使肉块消失了?
是胃内的化学物质将肉块分解了
3、怎样才能证明你的推测?
收集胃内的化学物质,看看这些物质在 体外是否也能将肉块分解了
一、酶的作用和本质 细胞代谢
2滴清水 2滴清水 2滴 不复燃 不复燃
2滴
大量 复燃
结 气泡产生 果 卫生香燃烧 结论
因变量
加热可以促进H2O2分解,提高反应速率, Fe3+和过氧化氢酶都能加快H2O2分解,但 过氧化氢酶的催化效率更高
实验设计原则:
①对照原则:设计对照实验,既要有对照 组又要有实验组。 ②单一变量原则:在对照实验中,除了要 观察的变量发生变化外,其他变量都应保 持相同。 ③ 等量原则:各组加入的试剂要等量
切赫和奥特曼
少数的RNA具有催化作用
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
来源
功能 化学本质 活细胞产生的 催化剂 多数是蛋白质类化合 物,少数是RNA。
二、酶的特性 1.酶具有高效性 2.酶具有专一性 3.酶的作用条件较温和
1.酶具有高效性 比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
少量肝脏 研磨液
3
4
3
4
事实上,酶的催化效率一般是无机催化剂 的 107 ~1013 倍。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液 一 1号试管中加入2mL 蔗糖溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
实 淀粉溶液 验二 加入淀粉酶2滴,振荡,试管下半部浸入37℃ 步 左右的热水中,反应5min 骤 三
加入斐林试剂 振荡 实验 白色 棕色 现象 砖红色沉淀
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的某 些物质在起作用
李比希
引起发酵的是细胞中的某些 物质,但是这些物质只有在 酵母细胞死亡后才能发挥作用
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,就象在活酵母细胞中一样
萨姆纳
酶是蛋白质
D
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞,酶就失去催化能力
5.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶,请回答下面的问题: (1)这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的 奶渍和血渍? (2)使用这种洗衣粉为什么要用温水? (3)含有蛋白酶的洗衣粉不宜用来洗涤下列哪些 衣料?( B D ) A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝 (4)为了更好地除去衣物上的油渍,在洗衣粉中 还可以加入什么酶? 脂肪酶
C
2.胃蛋白酶在进入小肠后就几乎没有了催化作用, 主要原因是( ) A.pH不适合 B.胃中已经起了消化作用,不能再起作用了 C.被小肠中的物质包裹起来,所以起不到催化作用 D.小肠中没有蛋白质可被消化
A
3.能够使唾液淀粉酶水解的是( A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.蛋白酶 D.肽酶
C
)
4.关于酶的特性,下列表述中错误的一项是 ( )
6.苹果削皮之后,不马上吃掉会变色,但是 放在盐水中泡一下,却不会变色,试解释为 什么会出现这样的现象?
削皮后,水果里的酶和水果里的物 质充分接触,把水果里的有机物转变成 了褐色物质。放入盐水中泡一下,使水 果中的酶变性,失去了作用,就不会生 成褐色的物质了。
反应约5min
三 四 实验现象 结论
反应约5min
反应约5min
试管各加入2mL淀粉溶液,振荡 各加入两滴碘液 蓝色 无明显现象 振荡 蓝色
只有在一定温度下酶的催化效率最好
每种酶都有自己的
最适温度
在最适温度的两侧,反应速率都比较 低 较高的温度容易使酶的 空间结构遭到破坏 而失去 活性 。
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
在过酸过碱的条件下,都会使酶的 空间结构 遭到破坏而失去 活性 。
高温、低温、过酸和过碱对酶活性 的影响其本质相同吗?
不同,过酸、过碱或温度过高,会 使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失 活;低温使酶活性明显下降,但在适宜 温度下其活性可以恢复。
★影响酶促反应速率的因素: 1、温度 2、pH 3、酶的浓度:反应速率随 酶浓度的升高而加快。
活化能
降低
酶
(一)、细胞代谢
H O R1 C C OH
H
H O COOH
H N H C R2 COOH +H2O
+H
N
C
→R
1
C
C
NH2
H R2
NH2
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应, 统称为细胞代谢。
(一)、细胞代谢
(二)、酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂 4、过氧化氢酶
结论
约60℃水浴2min 无变化
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解。
2.酶具有专一性
每一种酶只能催化 一种或一类 化学反应。
细胞代谢能够有条不紊地进行,与酶的 专一性 是分不开的。 目前发现的酶有 4000 多种,它们分别催化不 同的化学反应。
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉溶液 1号试管 2号试管 3号试管 一 加入淀粉酶2滴 实验 步骤 二 保持0℃冰水中 加热至37℃, 加热至100℃,