人教版 高一生物 必修一 第五章 第1节-降低化学反应活化能的酶
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人教版高中生物必修一-第五章-第一节--降低化学反应活化能的酶课件
3 2ml 加2滴FeCl3
较多气泡 燃烧不猛烈 Fe3+和过氧化氢酶促 使过氧化氢分解，但
是过氧化氢酶的效率
4 2ml 加2滴肝脏研磨液 大量气泡
燃烧猛烈 要比Fe3+高
人教版高中生物必修一-第五章-第一节 --降低 化学反 应活化 能的酶 课件(共 45张PPT)
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②同无机催化剂相比，酶的作用特性是：
酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
人教版高中生物必修一-第五章-第一节 --降低 化学反 应活化 能的酶 课件(共 45张PPT)
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能 量
没有酶催化 有酶的催化
2. 通过实验，你能得出什么结论？
人教版高中生物必修一-第五章-第一节 --降低 化学反 应活化 能的酶 课件(共 45张PPT)
①酶具有催化作用。同无机催化剂一样都可催化化学反 应速率。 ②酶具有高效性。同无机催化剂相比，酶的催化效率更 高。
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酶的催化作用与无机催化作用的比较
质量分数为20%的新鲜 质量分数为3.5%的氯化
肝脏研磨液1滴
铁溶液1滴
生物催化剂：过氧化氢酶 无机催化剂： Fe3+ 所含酶的相对数量：1 Fe3+的相对数量：25万
人教版高中生物必修一-第五章-第一节 --降低 化学反 应活化 能的酶 课件(共 45张PPT)
催化剂的作用原理是什么？ 为什么酶的催化效率比无机催化剂更高？
人教版高中生物必修一第5章第1节降低化学反应活化能的酶 课件(共16张PPT)
无机催化剂
降低化学反应的活化能， 提高化学反应的速率， 缩短 反应时间， 但不改变反应的 方向 和平衡点。
内化训练：
1.关于下图，以下说法正确的是（ D ）
ab c
A.加入催化剂后使得横轴因素增 大，酶作用更显著
B.加入催化剂后，可提高反应速 率，使生成物增多
C.加入催化剂后，可使反应逆方 向进行
降低化学反应活化能的酶
考纲要求
1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)。 2.探究影响酶活性的因素(Ⅱ)。
考 点
细 化
1.通过复习能概述酶的定义、本质 、作用、特点、条件。
2.正确描绘且解读与酶相关的各种 坐标曲线，分析影响酶活性的主 要因素。
降低化学反应 活化能的酶
回归教材，自主复习 完成学案P1教材基础知识梳理
特 性：高效性，专一性，作用条件温和 (高温、强酸、强碱下空间结构被破坏而变性失活)
谷氨酸是世界上氨基酸产量最大品种 ，可用于医药，可 作为皮肤毛发的营养物质，特别是还可作为风味增强剂 。
谷氨酸脱羧酶能专一催化1mol谷氨酸分解为1mol 氨基丁酸和1molCO2。动物脑组织中含有丰富的谷氨 酸脱羧酶，研究小组从小鼠的脑中得到该酶后，进行了 一系列实验。
2.已知酶催化水解的反应时间和产物生成量的关系如图。那么，反 应过程中酶·底物复合物浓度变化曲线正确的是
A
B
C
D
自主分析学案P2探究一， 解读曲线完成（1）—（4）
可小组内交流
研究人员经过实验分析，绘制出下图曲线表示在无催化条件和 有谷氨酸脱羧酶催化条件下，谷氨酸分解成氨基丁酸和CO2的 化学反应的能量变化过程，观察下图思考以下问题：Hale Waihona Puke 未加催 化剂所 需活化 能
人教版必修一第五章第1节降低化学反应活化能的酶(共29张PPT)
1、常温下反应 2、加热 3、Fe3+做催化剂 4、过氧化氢酶
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
5/20/2018
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
试管编号 步骤 一
对照实验
说明
对照组 1 3% 2ml
2
实
验 3 3% 2ml
组 4 3% 2ml
H2O2 浓度
剂量
3% 2ml
1号试管中加入2mL 淀粉溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
二
分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 60℃左右的热水中，反应5min 加入斐林试剂 振荡
三
约60℃水浴2min
5/20/2018
从上面进行的实验我们看出进行实验需要 比较温和的条件，比如淀粉酶在60℃左右最好。 能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催 化效率（活性）？
1 1ml 1ml 60℃ 2 2ml 1ml 沸水 3 1ml 1ml 冰水
1－2滴 1－2滴 1－2滴
5
以上设计是否有错误？ 以上设计有两点错误: 一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则; 二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换。
实验现象
5/20/2018
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉溶液
1号试管
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
5/20/2018
探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用
一 实 验 步 骤
1、2号试管中分别加入2mL淀粉溶液 （两试管中PH和温度正常且相同）
1号加入 淀粉酶
碘液 不变蓝
二
2号加入 蛋白酶
碘液 变蓝
三 实验现 象 结论
淀粉酶能催化淀粉水解，蛋白酶不能催化淀粉 水解
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
5/20/2018
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
试管编号 步骤 一
对照实验
说明
对照组 1 3% 2ml
2
实
验 3 3% 2ml
组 4 3% 2ml
H2O2 浓度
剂量
3% 2ml
1号试管中加入2mL 淀粉溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
二
分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 60℃左右的热水中，反应5min 加入斐林试剂 振荡
三
约60℃水浴2min
5/20/2018
从上面进行的实验我们看出进行实验需要 比较温和的条件，比如淀粉酶在60℃左右最好。 能不能设计一个实验，来证明温度会影响酶的催 化效率（活性）？
1 1ml 1ml 60℃ 2 2ml 1ml 沸水 3 1ml 1ml 冰水
1－2滴 1－2滴 1－2滴
5
以上设计是否有错误？ 以上设计有两点错误: 一是加入的可溶性淀粉溶液没有遵循等量原则; 二是试剂加入的顺序错误2、3步应互换。
实验现象
5/20/2018
探究温度对淀粉酶活性的影响
淀粉溶液
1号试管
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
5/20/2018
探究淀粉酶和蛋白酶对淀粉的水解作用
一 实 验 步 骤
1、2号试管中分别加入2mL淀粉溶液 （两试管中PH和温度正常且相同）
1号加入 淀粉酶
碘液 不变蓝
二
2号加入 蛋白酶
碘液 变蓝
三 实验现 象 结论
淀粉酶能催化淀粉水解，蛋白酶不能催化淀粉 水解
人教版高中生物必修一课件第五章第一节：降低化学反应活化能的酶1
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
切赫和奥特曼
少数的RNA具有催化作用
酶的作用和本质
1、酶在细胞代谢中的作用 ①在催化某一反应时，与其他一般无机催化 剂一样，能显著降低反应的活化能，提高反 应速率，缩短达到平衡的时间，但并不改变 生物催化剂 反应的方向和平衡常数。 ②反应前后酶的性质和数量均没有变化。 2、酶的本质 ①探索历程
太阳能是几乎所有生命系统中能量的最终源头。外界能 量输入细胞，并为细胞所利用，都要经过复杂的化学反应。
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
学习目标：
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。
②本质：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
教材82页练习
〖提示〗基础题 1.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。 2.（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化 学反应需要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。 （2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条 件下进行，无机催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等 剧烈条件才能有较高的催化效率。 3.D。 拓展题 1.可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。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。 2.（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前已有发现 具催化活性的DNA的报道。
人教版高中生物必修一第五章第1节 降低化学反应活化能的酶
问：（3）进行肉类消化的过程的条件是怎样的？
答：进行分解肉的反应是在一种极温和的条件下进行的。
问：（4）在实验室中能否也能让肉分解？能的话需要怎样的条件？
答：实验室也能进行肉的分解，但是比起在生物体中来说，需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件才能进行。
总结：对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随着能量的变化。细胞中全部有序的化学变化的总称就叫细胞代谢。
问：他们的争论被哪位科学家的研究成果平息了？
答：毕希纳。
毕希纳实验
实验：酵母细胞研磨 加水搅拌 加压过滤 含酵母细胞的提取液 加入葡萄糖。
现象：冒出气泡。
结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样。酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
问：你认为毕希纳只凭上面的实验能不能说明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样？
2H2O2 H2O＋O2
提问：如何获得过氧化氢酶？
答：新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，所以新鲜肝脏研磨液含有较多的过氧化氢酶。
按以下实验步骤来进行实验：
试管编号
1
2
3
4
实验原理
过氧化氢在高温或Fe3＋或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气
第一步
每支试管各加入2 mL 3%的H2O2溶液
第二步
90℃热水浴
教方学法
讲述与学生练习、讨论相结合
教
材
分
析
重点
酶的作用、本质和特性。
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。
答：进行分解肉的反应是在一种极温和的条件下进行的。
问：（4）在实验室中能否也能让肉分解？能的话需要怎样的条件？
答：实验室也能进行肉的分解，但是比起在生物体中来说，需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈的条件才能进行。
总结：对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随着能量的变化。细胞中全部有序的化学变化的总称就叫细胞代谢。
问：他们的争论被哪位科学家的研究成果平息了？
答：毕希纳。
毕希纳实验
实验：酵母细胞研磨 加水搅拌 加压过滤 含酵母细胞的提取液 加入葡萄糖。
现象：冒出气泡。
结论：酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样。酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
问：你认为毕希纳只凭上面的实验能不能说明酵母细胞的提取液和活酵母细胞的作用一样？
2H2O2 H2O＋O2
提问：如何获得过氧化氢酶？
答：新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶，所以新鲜肝脏研磨液含有较多的过氧化氢酶。
按以下实验步骤来进行实验：
试管编号
1
2
3
4
实验原理
过氧化氢在高温或Fe3＋或过氧化氢酶的作用下都可分解成水和氧气
第一步
每支试管各加入2 mL 3%的H2O2溶液
第二步
90℃热水浴
教方学法
讲述与学生练习、讨论相结合
教
材
分
析
重点
酶的作用、本质和特性。
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。
新人教版必修1高中生物第5章第1节降低化学反应活化能的酶课件
2．酶的作用及机理 生物催化 (1)酶的作用：具有 ___________作用。 常态 (2)活化能：分子从 ______转变为容易发生化 学反应的活跃状态所需要的能量。 降低化学反应的活化能 (3)作用机理： ______________________，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。
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
自主学习 新知突破
1．识记细胞代谢的概念和酶的本质。 2．理解酶在代谢中的作用和特性。 3．会设计实验探究或验证酶的特性及影响因 素。
酶的作用和本质
1．细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多 生命活动 化学反应，是细胞 ___________的基础。
(2)pH：酶活性最强时的pH， 为该酶的最适pH。若超过或 低于最适pH，酶活性降低， 甚至丧失，如右图所示。 反应溶液酸碱度的变化不影 响酶作用的最适温度，如下 图所示。
(3)酶浓度：在有足够底物而其他因素适宜的 情况下，则酶促反应速率与酶浓度成正比， 如图1所示。
图1
图2
(4)底物浓度：当酶浓度、温度和pH恒定时， 在底物浓度很低的范围内，反应速率与底物 浓度成正比；当底物浓度达到一定限度时， 所有的酶全部与底物结合，反应速率达到最 大，再增加底物浓度，反应速率也不再增加， 如上图2所示。
高效性 1．酶具有_________ ：酶催化效率大约是无 机催化剂的107～1013倍。 2．酶具有专一性 ________：每一种酶只能催化一种 或一类化学反应。
温度和pH 3．酶的作用条件较温和：酶在最适宜的 降低 _____________条件下，其活性最高。 0 ℃左 失活 ______，过酸、过碱、 右的低温使酶的活性 高温会使酶______。
高中生物必修一第五章第1节酶的作用和本质
第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质【学习目标】1、酶在细胞代谢中的作用和本质2、学会控制自变量，观察和检测因变量的方法【自学感知】（一）细胞代谢的概念：中每时每刻都进行着许多（二）酶在细胞代谢中的作用1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验原理：加热、FeCl3中的以及肝脏研磨液中的均可影响过氧化氢分解为和（2）实验材料：①的体积分数为3%的，质量分数为3.5%的②的质量分数为20%的思考：①实验中过氧化氢要用新配制的原因是②选用的肝脏必须是新鲜的原因是（3）实验过程及实验结果试管编号 1 2 3 4方法步骤加入物质各加入2mL过氧化氢溶液处理不处理观察气泡产生情况观察卫生香燃烧情况实验结果回答课本实验中的讨论题（4）实验结论：2、控制变量与对照实验（1）自变量：实验中的变量。
因变量：随而变化的变量。
无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些，对造成影响（2）对照实验：除了以外，其余因素都叫做对照实验。
对照实验一般要设置和组（3）据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验回答：①试管1和试管2为对照实验：自变量是，因变量是无关变量是（列举两个）。
对照组为试管②试管1、试管3和试管4为对照实验：自变量是，因变量是，对照组为试管3、酶的作用、作用原理及意义（1）酶具有作用（2）作用原理：降低化学反应的①活化能：分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。
②和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而更高。
（3）意义：使细胞代谢在条件下快速进行。
（三）酶的本质1、探索历程（1）巴斯德之前：发酵是一个纯化学过程，与生命活动无关（2）巴斯德：发酵是由于酵母菌的存在（3）李比希：发酵是酵母菌中的某些物质在酵母菌死亡并裂解后发挥作用（4）毕希纳：从酵母菌获得了含有酶的提取液，未进行分离鉴定（5）萨姆纳：提取出了脲酶，并证明为蛋白质（6）切赫和奥特曼：发现少数RNA页具有生物催化作用2、酶的本质（1）化学本质：（2）产生的场所（细胞内/外），合成的细胞器：（3）发挥作用的场所（细胞内/外）。
人教版生物必修一第五章第1节：降低化学反应活化能的能(共46张PPT)
高效性
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、能量供应的稳定。
酶高效性的曲线
（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）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学 反应的平衡点。 （3）在反应过程中酶的数量和性质不变
无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能 催化脂肪、淀粉水解。
跃状态所需要的能量称为活化能
FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢 酶都能加快过氧化氢分解，原因与2号 试管的相同吗？
在20℃测得的过氧化氢分解所需活化能
条件
没有催化剂催化 用Fe3+催化 用过氧化氢酶催化
活化能/kJ·mol-1 75 43 29
催化剂加快反应的原理：降低了化学反应的活化能
温度低于最适温度时 酶活性随着温度的升高 而上升 最适温度时： 酶活性最高 温度高于最适温度时
酶活性随着温度的升 高而下降
探究PH值对酶活性影响实验的实验思路
实验原理：
一系列PH梯度的溶液分别处理H2O2酶，用不同PH 值处理的H2O2酶催化H2O2分解，其它因素一致， 观察气泡的产生量及卫生香的燃烧情况，即达到 实验目的。
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、说出细胞代谢的功能 2、说出酶在细胞代谢中的作用
二、教学重点和难点
1、教学重点 （1）酶的作用 （2）控制变量的科学方法
2、教学难点 （1）降低化学反应活化能的原理 （2）控制变量的科学方法
1、这个实验要解决什么问题？ 鸟胃中是否只有物质消化，没有化学消化 2、为什么将肉块放入金属笼内？ 排除物理性消化 3、是什么物质使肉块消失了？怎样才能证明你的 推测？ 是胃内的化学物质将肉块分解了。
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、能量供应的稳定。
酶高效性的曲线
（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）酶只能缩短达到化学反应平衡所需时间,不改变化学 反应的平衡点。 （3）在反应过程中酶的数量和性质不变
无机催化剂既能催化蛋白质的水解，也能 催化脂肪、淀粉水解。
跃状态所需要的能量称为活化能
FeCl3中Fe3+和肝脏研磨液的过氧化氢 酶都能加快过氧化氢分解，原因与2号 试管的相同吗？
在20℃测得的过氧化氢分解所需活化能
条件
没有催化剂催化 用Fe3+催化 用过氧化氢酶催化
活化能/kJ·mol-1 75 43 29
催化剂加快反应的原理：降低了化学反应的活化能
温度低于最适温度时 酶活性随着温度的升高 而上升 最适温度时： 酶活性最高 温度高于最适温度时
酶活性随着温度的升 高而下降
探究PH值对酶活性影响实验的实验思路
实验原理：
一系列PH梯度的溶液分别处理H2O2酶，用不同PH 值处理的H2O2酶催化H2O2分解，其它因素一致， 观察气泡的产生量及卫生香的燃烧情况，即达到 实验目的。
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、说出细胞代谢的功能 2、说出酶在细胞代谢中的作用
二、教学重点和难点
1、教学重点 （1）酶的作用 （2）控制变量的科学方法
2、教学难点 （1）降低化学反应活化能的原理 （2）控制变量的科学方法
1、这个实验要解决什么问题？ 鸟胃中是否只有物质消化，没有化学消化 2、为什么将肉块放入金属笼内？ 排除物理性消化 3、是什么物质使肉块消失了？怎样才能证明你的 推测？ 是胃内的化学物质将肉块分解了。
人教版高中生物必修一第5章第1节降低化学反应活化能的酶1.1酶的作用和本质 课件
（3）意义：酶的催化作用使细 胞代谢能在温和的条件下快速 进行。
小知识：酶和一般催化剂的共性
1.用量少，催化效率高 2.反应前后本质不变 3.降低反应的活化能 4.缩短反应达到平衡的时间，但不 改变平衡点
二、酶的本质
科学探索：
斯帕兰札 尼的实验
巴斯德实验 科学家研究 李比希实验 发酵过程 毕希纳的实验
90℃
FeCl3
鲜肝研 磨液
自变量
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结 果
气泡产生 不明显 少量 较多 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮
大量 复燃
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
动画直观
酶降低化学反应 活化能的图解
观察与讨论
（1）、观察单位时间内气泡产生的数量
（2）、观察带火星的卫生香燃烧情况
总结：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率 高得多（约107~1013倍），酶有高效 性。细胞内成千上万的化学反应都要 在常温、常压下高效进行，只有酶的 作用可以满足这样的要求。
2、此实验中如何设计对照实验， 控制实验变量？
变量：试验过程中可以变化的因素
自变量：人为改变的变量
因变量：随着自变量的变化而变化 的变量 无关变量：除自变量外，其他一些 对实验结果造成影响的可变因素
一、自主探究酶在细胞代谢中的作用
学生分组实验
控制变量设计实验
酶的催化作用
实验原理 实验安全 实验操作 实验现象 实验结论
可以改变的因素：变量 自变量、因变量、无关变量 实验设计的三个原则
对照性原则 等量性原则 单一变量原则
活化能
Flash动画
加快反应速率 的本质：提高 分子能量或者 降低化学反应 活化能
小知识：酶和一般催化剂的共性
1.用量少，催化效率高 2.反应前后本质不变 3.降低反应的活化能 4.缩短反应达到平衡的时间，但不 改变平衡点
二、酶的本质
科学探索：
斯帕兰札 尼的实验
巴斯德实验 科学家研究 李比希实验 发酵过程 毕希纳的实验
90℃
FeCl3
鲜肝研 磨液
自变量
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
结 果
气泡产生 不明显 少量 较多 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮
大量 复燃
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
动画直观
酶降低化学反应 活化能的图解
观察与讨论
（1）、观察单位时间内气泡产生的数量
（2）、观察带火星的卫生香燃烧情况
总结：过氧化氢酶比Fe3+的催化效率 高得多（约107~1013倍），酶有高效 性。细胞内成千上万的化学反应都要 在常温、常压下高效进行，只有酶的 作用可以满足这样的要求。
2、此实验中如何设计对照实验， 控制实验变量？
变量：试验过程中可以变化的因素
自变量：人为改变的变量
因变量：随着自变量的变化而变化 的变量 无关变量：除自变量外，其他一些 对实验结果造成影响的可变因素
一、自主探究酶在细胞代谢中的作用
学生分组实验
控制变量设计实验
酶的催化作用
实验原理 实验安全 实验操作 实验现象 实验结论
可以改变的因素：变量 自变量、因变量、无关变量 实验设计的三个原则
对照性原则 等量性原则 单一变量原则
活化能
Flash动画
加快反应速率 的本质：提高 分子能量或者 降低化学反应 活化能
高中生物人教版必修一第5章第1节：《降低化学反应活化能的酶》课件市公开课一等奖省赛课获奖PPT课件
2
温度条件
3
淀粉酶溶液
4 保持5min后加碘
5
❖ 试验现象
试 A 2 ml 60ºC水 1 ml 1滴
不变蓝
B 2 ml 沸水 1 ml 1滴
变蓝
管 C
2 ml 冰块 1 ml 1滴
变蓝
1、第2步和第3步次序决不能够颠倒
2、本试验不能选取斐林试剂。因为斐林试剂与还
原糖只有在加热条件下才有砖红色沉淀生成，而该
。
1）蔗糖在腐生微生物作用下水解产生葡萄糖和果糖2）
增大酶与底物接触面积
3）将酶溶液及淀粉溶液各三支试管分别置于0℃、
60℃、100℃下保温至温度恒定
第24页
酶特征：
总结：
含有高效性
比较过氧化氢酶和Fe3＋催化效率
含有专一性
淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用
作用条件较温和
要有适当温度
温度对淀粉酶活性影响
要有适当pH
别出以下哪些物质？
C
❖ ①葡萄糖 ②蔗糖 ③胰蛋白酶 ④DNA
❖ A、只有①
B、①和②
❖ C、①和③
D、②、③和④
D 6.关于酶特征，以下表述中错误一项是
A.酶是活细胞产生含有催化作用有机物
B.化学反应前后，酶化学性质和数量不变
C.酶催化效率很高，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
若增加胰蛋白酶浓度，其它条件不变，请 在原图上画出生成物量改变示意曲线。
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2.酶专一性
每一个酶只能催化一个 化合物或一类化合物 化学反应
①图中A表示酶，B表示被催化反应物 （底物）。 ②酶和被催化反应物分子都有特定结 构。C、D表示B分解产物
人教版高中生物必修1第五章第1节 降低化学反应活化能的酶
第1节降低化学反响活化能的酶第一课时：酶的作用和本质（一）教学目标：1.知识目标：说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
2.能力目标：进行有关实验 ,了解自变量、因变量、对照实验的概念 ,学会对照实验的一般设计。
3.情感态度和价值观：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。
（二）教学重难点：1.教学重点：酶的作用和本质。
2.教学难点：酶能降低化学反响的活化能 ,控制变量的科学方法。
3.难点突破：利用flash课件帮助学生理解加热和催化剂提高反响速率的不同之处。
（三）课时安排：1课时（四）教学过程【导课】回忆初中探究馒头在口腔中变化的实验 ,引出斯帕兰札尼的实验。
展示P78问题探讨。
学生探讨答复下列问题：1．肉块的消失是物理变化还是化学变化？为什么？2．联系我们口腔里分泌的一种物质的作用 ,想一想可能是什么物质使肉块消失了呢？通过证明化学性消化的存在 ,引出细胞代谢的概念。
提问：化学反响中常用来提高反响速率的方法有哪些？能否用在细胞代谢中？细胞生存的条件是很温和 ,在没有传统催化方法的条件下 ,如何高效完成细胞代谢。
一、酶在细胞代谢中的作用过氧化氢细胞代谢是生命活动的根底 ,但在代谢的过程中会产生一些有害的物质 ,如过氧化氢 ,幸好细胞中含有过氧化氢酶 ,可以及时将过氧化氢分解。
过氧化氢在常温可以缓慢分解 ,在加热或者参加催化剂后能改变反响速率 ,催化剂有二氧化锰、三氯化铁等。
反响式：2H2O2 2H2O＋O2过氧化氢在不同条件下的分解速率有什么不同？实验目的：通过比拟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和意义材料用具：新鲜的肝脏研磨液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液。
每滴FeCl3溶液中起作用的Fe3+是每滴肝脏研磨液中起作用的过氧化氢酶分子的25万倍。
新配置的体积分数为3%的过氧化氢溶液、量筒、试管、滴管、试管架、卫生香、火柴、酒精灯、试管夹、大烧杯、三脚架、石棉网、温度计。
新教材人教版高中生物必修1第五章第一节降低化学反应活化能的酶 教学课件
一性,学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。
学习 2.通过“影响酶活性的条件”的探究活动,分析推导“酶的作用条件较温
目标 和”的特性,训练模型建构的科学思维。
3.通过酶在生活、生产中应用的实例,认同酶在生产应用上具有高效、
环保、节能等特点。
一、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1.实验原理
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。
A.因变量
B.自变量
C.无关变量
D.控制变量
)
答案 B
解析 在实验中,需要控制相应的一些变量,以免影响实验结果。其中,人为
改变的变量称为自变量;随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;除自
变量外,对实验结果能造成影响的一些可变因素称为无关变量。
探究点一 酶在代谢中的作用及本质
在化学实验中,很多反应需要加热才能进行,是因为加热使反应物获得了能量,从
化,则下列叙述不正确的是(
)
A.此反应不能说明酶的高效性
B.E1为反应前后能量的变化
C.E2表示在酶参与下化学反应需要的活化能
D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
答案 B
解析 由图可知,该反应只能说明酶具有催化作用,不能说明酶具有高效
性,A项正确;E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,B项错误;
作用条件温和酶种类作用部位作用化学键葡聚糖内切酶纤维素分子内部14糖苷键葡聚糖外切酶纤维素分子非还原端14糖苷键葡萄糖苷酶纤维素二糖14糖苷键答案解析根据题干信息和表格信息分析纤维素分子水解成葡萄糖需三类酶协同催化三种酶葡聚糖内切酶葡聚糖外切酶葡萄糖苷酶都作用于14糖苷键但是作用的部位不同即三种酶作用于不同部位的14糖苷键说明酶的催化作用具有专一性
学习 2.通过“影响酶活性的条件”的探究活动,分析推导“酶的作用条件较温
目标 和”的特性,训练模型建构的科学思维。
3.通过酶在生活、生产中应用的实例,认同酶在生产应用上具有高效、
环保、节能等特点。
一、淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
1.实验原理
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。
A.因变量
B.自变量
C.无关变量
D.控制变量
)
答案 B
解析 在实验中,需要控制相应的一些变量,以免影响实验结果。其中,人为
改变的变量称为自变量;随着自变量的变化而变化的变量称为因变量;除自
变量外,对实验结果能造成影响的一些可变因素称为无关变量。
探究点一 酶在代谢中的作用及本质
在化学实验中,很多反应需要加热才能进行,是因为加热使反应物获得了能量,从
化,则下列叙述不正确的是(
)
A.此反应不能说明酶的高效性
B.E1为反应前后能量的变化
C.E2表示在酶参与下化学反应需要的活化能
D.酶参与反应时,所降低的活化能为E4
答案 B
解析 由图可知,该反应只能说明酶具有催化作用,不能说明酶具有高效
性,A项正确;E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能,B项错误;
作用条件温和酶种类作用部位作用化学键葡聚糖内切酶纤维素分子内部14糖苷键葡聚糖外切酶纤维素分子非还原端14糖苷键葡萄糖苷酶纤维素二糖14糖苷键答案解析根据题干信息和表格信息分析纤维素分子水解成葡萄糖需三类酶协同催化三种酶葡聚糖内切酶葡聚糖外切酶葡萄糖苷酶都作用于14糖苷键但是作用的部位不同即三种酶作用于不同部位的14糖苷键说明酶的催化作用具有专一性
人教版高中生物 必修一 第五章第一节降低化学反应活化能的酶 酶的特性 共48张
操纵自变量，控制无关变量。
检测因变量，表达实验结果。
pH对酶活性的影响
步 骤 1 实验操作 内容
注入等量过氧化 氢酶溶液
实验程序 试管2 2滴 试管3 2滴
试管1 2滴
注入不同pH 的溶液 2 3 注入等量的 H2O2溶液 观察现象
1mL 蒸 馏水 2 mL
有大量气 泡 产生
1mL 盐酸
2 mL
1mL NaOH
抑制
最适温度
失活
t/℃
失活
失活
酶活性受温度影响示意图
酶活性受pH值影响示意图
低温、高温、过酸、过碱对酶活性的影响一样 的吗？
实验：影响酶活性的因素
探究不同温度对淀粉酶的影响 探究不同pH对酶活性的影响
实验：
探究温度对淀粉酶活性影响实验
一系列温度梯度分别处理淀粉和淀粉酶溶液，淀 粉和相应温度淀粉酶溶液混合一段时间，其它因 素一致，滴加碘液，检测是否出现蓝色及蓝色的 深浅，即达到实验目的。
操纵自变量，控制无关变量。
检测因变量，表达实验结果。
（2）实验设计程度 ①取淀粉、淀粉酶分别放入试管 ↓ ②各自在所控制的温度下处理一段时间 ↓ ③淀粉与相应温度的淀粉酶混合
↓
④在各自所控制的温度下保温一段时间
↓
⑤滴加碘液，观察颜色变化
注意：实验程序中2、3步一定不能颠倒
温度对唾液淀粉酶活性的影响
下，酶促反应速率与酶浓度成正相关。
4.生成物浓度 反 应 速 率
底物（生成物）浓度
在生成物浓度较低时，反应速率随反应时间能较长
时间保持不变，在生成物浓度较高时，反应速率会明显
下降
5.激活剂和抑制剂 激活剂：酶的活性常受到某些物质影响，有些物质能 增加酶的活性，称为酶的激活剂； 抑制剂：另一些物质则降低酶的活性，称为抑制剂。 很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性，而且常 具有特异性（值得注意的是激活剂和抑制剂不是绝对 的，有些物质在低浓度时为某种酶的激活剂，而在高 浓度时则成为该酶的抑制剂，NaCl是唾液淀粉酶的 激活剂，但NaCl浓度到1/3饱和度时就可抑制唾液淀 粉酶的活性）。
人教版高中生物必修一讲义第5章第1节降低化学反应活化能的酶
第1节 降低化学反应活化能的酶一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
(2)细胞代谢的条件：需酶的催化。
(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验原理2H 2O 2―――――――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O ＋O 2(2)实验过程和现象(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(4)实验中变量的控制①自变量：在实验过程中人为改变的变量。
如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。
②因变量：随自变量变化而变化的变量。
如本实验中H 2O 2分解速率。
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可变因素，如肝脏的新鲜程度等。
(5)对照实验①含义：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。
②原则：除了要观察的变量外，其他变量都应始终保持相同。
3．酶的作用原理(1)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。
(2)原理：酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
二、酶的本质及特性 1．酶的本质⎩⎨⎧产生场所：活细胞生理作用：催化作用化学本质：蛋白质或RNA2．酶的特性[连线]特性原因①高效性 a.高温、高压、强酸、强碱使酶失活 ②专一性③作用条件较温和b.酶降低活化能的作用更显著c.一种酶只能催化一种或一类化学反应提示：①－b ②－c ③－a 3．温度和pH 对酶活性的影响(1)低温时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。
(2)最适温度或pH ，酶的活性最高。
(3)高温、过酸或过碱时，酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。
1．酶在生物体内有催化和调节作用。
()2．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。
()3．有些酶中含有核糖。
()4．有些酶在体外可以发挥作用。
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1、大多数酶在水解过程中，通常能得到多 肽，最后能得到氨基酸，这说明（ C ）
A.大多数酶是由活细胞产生的
B.大多数酶是生物催化剂
C.大多数酶的化学本质是蛋白质
D.大多数酶的基本组成单位是多肽
2、酶的基本组成单位是（ D ）
A.氨基酸
B.核苷酸
C.核糖核苷酸
D.A或C
3、在编号为1—4的4支试管内各注10ml3% 过氧化氢溶液，1号试管作为对照，在2号试 管内迅速放入新鲜鸡肝1—2小块，3号试管 放入一枚锈铁钉，4号试管内放入煮熟的鸡肝 1—2小块。根据实验过程回答下列问题： （1）立即出现大量气泡的试管是 2 号， 这种气泡是什么气体？ 氧气 。产生大量气
新叶伸向和煦的阳光， 蚱蜢觊觎绿叶的芬芳， 他们为生存而获取能量， 能量在细胞里流转激荡！
细胞代谢：细胞中每时每刻进行的化
学反应的统称。
酶和细胞代谢的关系
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
右表：20℃ 测得的过氧 化氢分解的 活化能
条件
活化能(kj/mol)
没有催化剂催化
75
用胶态铂催化
54
用过氧化氢酶催化
29
酶降低活化能的作用更显著
2、酶无 关
巴斯德（法）
发酵与活细胞有关，发酵 是整个细胞而不是细胞中 某些物质在起作用
李比希（德）
引起细胞发酵的是细胞中的某 些物质，但这些物质只有在酵 母细胞死亡裂解后才能发挥作 用
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
步骤
试管编号
1
2
3
4
一 H2O2 浓度 3% 3% 3% 3%
剂量 2ml 2ml 2ml 2ml
反应条件 二
肝脏研
常温 90℃ FeCl3 磨液
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
剂量 不明显 少量 较多 大量
不复燃 不复燃 变亮 复燃
结 气泡产生 过氧化氢在不同条件下的分解
泡的原因 新鲜鸡肝内的过氧化氢酶催化过氧化氢分解。产生氧气 （2）4号试管内有什么变化？ 没有 。理由 是 煮熟鸡肝内的过氧化氢酶被高温破坏，失去活性 。
（3）2号试管和3号试管内都能产生气体，
就产生气体的速度和数量不同说
明 酶的作用具有高效性
。
探究： 一般洗衣粉不易清除衣物上的奶
渍，但加酶洗衣粉则可以，一加酶洗 衣粉包装盒上印有以下资料：
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
1、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
实验原理
新鲜鸡肝或萝卜细胞等活细 胞中均含有过氧化氢酶；Fe3+是 一种无机催化剂。他们都可以催 化过氧化氢分解成水和氧。
想一想
1、为什么要选用新鲜的鸡肝？ 2、为什么要将鸡肝制成研磨液？ 3、氧气的多少可以通过哪些途径观察？
果 卫生香燃烧
速率不一样
因变量
讨论： 1、与1号试管相比，2号出现不同的现象，这 一现象说明什么？
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。
2、在细胞内能通过加热提高反应速率吗？
3、3号和4号未经加热，也有大量气泡产生， 这说明什么？3号与4号相比，4号试管中的反 应速率快？这说明什么？
毕希纳（德）
酵母细胞中的某些物质能在酵母细胞破碎后 继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样
萨姆纳（美）
证明脲酶是蛋白质
切赫 奥特曼（美）
少数RNA也具生物催化功能
根据本节课的学习，给酶下一个定义。
活细胞产生的 酶是 具有催化作用的
有机物
本课小结：
1、酶在细胞代谢中的作用——降低 化学反应活化能。同无机催化剂相比， 催化效率更高。
2、酶的本质——绝大多数酶是蛋白质， 少数酶是RNA。
3、酶的定义——酶是活细胞产生的 具有催化作用的有机物。
思考：当皮肤上出现小伤口时，用双 氧水消毒时，能观察到什么现象？你 能解释这一现象的原因吗？
当皮肤上出现小伤口时，常用双 氧水消毒，消毒时常能观察到有气 泡产生。这是因为人体细胞中的过 氧化氢酶能将过氧化氢分解成水和 氧气。这气泡就是氧气。
对照组 试管编实号验组
对照步骤实验
1
2
3
4
说明
一 H2O2 浓度 3% 剂量 2ml
3% 3% 2ml 2ml
3% 无关变量
2ml
反应条件 二
肝脏研
常温 90℃ FeCl3 磨液 自变量
2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
剂量 不明显 少量 较多 大量
不复燃 不复燃 变亮 复燃
结 气泡产生 过氧化氢在不同条件下的分解
成分：蛋白酶0.2%，清洁剂15%。
用法：洗涤前先将衣物浸于加有适量 洗衣粉的水内一段时间，使用温水效 果最佳。切勿用60度以上的热水。注 意，切勿用于丝质及羊毛衣料；用后 须彻底清洗双手。
请根据以上资料探究有关问题： 1、为什么该生物活性洗衣粉能较易清除衣物上 的奶渍？ 2、为什么洗涤前须先将衣物浸于有这种洗衣粉 的水内一段时间？ 3、试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛 衣料。 4、试提供一个方法以缩短衣物浸水的时间，并 加以解释。 5、为什么包装盒上的用法指明切勿在60度以 上的热水中使用此洗衣粉？
果 卫生香燃烧
速率不一样
说明
变量：实验过程中可以变化的因素。
自变量：人为改变的变量。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量。 无关变量：除自变量外，实验过程中对实验
结果能造成影响的其它可变因素
对照实验：除了一个因素以外，其余因 素都保持不变的实验。
对照组： 实验组：
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率