降低化学反应活化能的酶.ppt
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《降低化学反应活化能的酶》课件(新人教版必修1)
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。
事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013 倍。
2014-2-23
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
现在给你淀粉酶溶液，要探究淀粉酶能催 化哪一种糖类水解，应该如何设计这个实验？ 你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？ 淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催 化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的 催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡 萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林 试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。
1号试管
2号试管
3号试管
试管各加入2mL过氧化氢溶液 pH＝2 pH＝7 pH=12
加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min
将带火星的卫生香分别放入试管中 无明显变化 复燃 无明显变化
实验现象
结论
2014-2-23
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
动物体里的酶最适PH大 多在6.5---8.0之间， （但胃蛋白酶为1.5，胰液中
依照设计的实验方案进行实验
2014-2-23
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：
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：
2014-2-23
各反应条件使反应加快的原因
1、加热： 提高分子的能量 2、Fe3+ ： 降低化学反应的活化能 3、过氧化氢酶： 同无机催化相比，能 显著地降低化学反应 的活化能
2014-2-23
酶 促 反 应 速 率
事实上，酶的催化效率一般是无机催化剂的107 ～1013 倍。
2014-2-23
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
现在给你淀粉酶溶液，要探究淀粉酶能催 化哪一种糖类水解，应该如何设计这个实验？ 你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解呢？ 淀粉和蔗糖都是非还原性糖，淀粉在酶的催 化作用下能水解为麦芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的 催化作用下能水解为葡萄糖和果糖。麦芽糖、葡 萄糖、果糖均属还原性糖。还原性糖能够与斐林 试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的沉淀。
1号试管
2号试管
3号试管
试管各加入2mL过氧化氢溶液 pH＝2 pH＝7 pH=12
加入过氧化氢酶2滴，振荡2—3min
将带火星的卫生香分别放入试管中 无明显变化 复燃 无明显变化
实验现象
结论
2014-2-23
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
动物体里的酶最适PH大 多在6.5---8.0之间， （但胃蛋白酶为1.5，胰液中
依照设计的实验方案进行实验
2014-2-23
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：
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：
2014-2-23
各反应条件使反应加快的原因
1、加热： 提高分子的能量 2、Fe3+ ： 降低化学反应的活化能 3、过氧化氢酶： 同无机催化相比，能 显著地降低化学反应 的活化能
2014-2-23
酶 促 反 应 速 率
降低化学反应活化能的酶(共47张PPT)
FeCl3 肝脏研磨液 倍。
2滴
2滴
意义：酶的催化
作用，细胞代谢
较多
大量
快速进行。
变亮
复燃
(二)酶具有专
无机催化剂——酸既能催化蛋白质的水解， 一性
也能催化脂肪、淀粉水解。 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。
含义：每一种酶 只能催化一种或 一类化学反应。
口腔里有唾液淀粉酶，塞进牙缝里的肉丝 如，淀粉酶只能
CA、CB、AB。
二、酶的本质
阅读教材P81－82,“关于酶本质的探索”思考：
巴斯德、李毕希、毕希纳、萨姆纳、切赫和 奥特曼的观点各是什么？
（二）酶的本质
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与活 细胞有关
巴斯德 争论 李比希
发酵与死细胞中 的物质有关
脲酶是 蛋白质
毕希纳 萨姆纳
死细胞中的物质 和活细胞都能引
FeCl3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？
降低了化学反应的活化能
催化 作用
各条件使反应加快的本质：
加热：分子得到能量 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶：更显著地降低化学反应的活化能
下图是无催化剂和酶的作用机理示意图
没有催化剂时的活化能 是多少？有酶催化时的 活化能是多少？酶降低 的活化能又是多少？(用 图中字母表示)
一、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
(3)材料用具：
新鲜的猪肝研磨液
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶；使肝细胞 破裂从而释放出过氧化氢酶，使用研磨液， 加大过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积，从 而加速过氧化氢的分解
(4)实验步骤：
降低化学反应活化能的酶课件
实验：
探究温度对酶活性影响实验
一系列温度梯度分别处理淀粉（H2O2）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（斐林 试剂），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 ↓
问题质疑：
1、与1号试管相比，为什么2号试管加热后过氧化氢就 能分解？ 加热使反应加快的本质：使过氧化氢分子得到能量， 从常态转变为容易分解的活跃状态。
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？
知识进阶：
影响酶促反应速率的因素？？？
1.温度、pH
2.底物浓度
酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓
度的增加，反应速率也增加，但达到一定浓度后不
再增加，原因是受到 酶数量
的限制。
3.酶浓度
在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下， 酶促反应速率与酶浓度成正相关。
例题精选
3、下图表示在不同条件下，酶促反应的速率变化 曲线，下列说法中错误的是 （ ） A. 酶促反应的速率可用底物消失所需的时间 （或产物生成的 速率）来表示 B.Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率不同，这是 因为它们的酶浓度和温度不同 C. AB段影响酶促反应速率的主要限制因子是底物 浓度 D. 若想探究不同温度对酶活性的影响， 至少应设计3种不同的温度
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 实验程序 不能，这样可能在改变溶液pH之前淀 步 实验操作 试管1 试管2 试管3 骤 粉酶已将淀粉水解，从而影响实验效果。 内容
生物必修一课件降低化学反应活化能的酶
探究原理 淀粉遇碘后，形成蓝色的复合物。淀粉酶可以使淀粉水 解成麦芽糖，麦芽糖遇碘后，不形成蓝色的复合物。麦芽糖 能够与斐林试剂发生氧化还原反应，生成砖红色的氧化亚铜 沉淀。
目的要求 1．初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2．探索淀粉酶在不同温度和pH下催化淀粉水解的情 况。
材料用具 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。试管，量筒，小烧 杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温 度计，火柴。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数 为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏 水，冰块，碘液，斐林试剂。
5．酶具有高效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低 活化能的作用更显著。
6．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而 失活。
7．在一定低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未 失活，在适宜温度下酶的活性可升高。
学习目标定位
学习目标 a．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 b．进行有关实验的探究，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 重点与难点 (1)酶的作用、本质和特性；(2)酶降低化学反应活化能的 原理；(3)控制变量的科学方法。
情境导入 生命活动要求体内环境稳定，温度控制是稳定内环境的 一个重要环节。可是陆地的气候变化很大，一切变温动物， 如昆虫、两栖类、爬行类等，它们的生物的生命活动受到季 节变化的很大限制，一般都要进行冬眠，有的甚至进行夏 蛰。只有恒温动物，能够保持一定的体温，进行正常的代谢 活动，才是真正的陆地动物，真正地占领了陆地。
为什么温度对生物的生命活动影响这么大呢？
教材问题释疑
(一)问题探讨 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．提示：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。
目的要求 1．初步学会探索影响酶活性条件的方法。 2．探索淀粉酶在不同温度和pH下催化淀粉水解的情 况。
材料用具 质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。试管，量筒，小烧 杯，大烧杯，滴管，试管夹，酒精灯，三脚架，石棉网，温 度计，火柴。质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数 为5%的盐酸，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，热水，蒸馏 水，冰块，碘液，斐林试剂。
5．酶具有高效性的原因是：与无机催化剂相比，酶降低 活化能的作用更显著。
6．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而 失活。
7．在一定低温下，酶的活性低，但空间结构稳定，并未 失活，在适宜温度下酶的活性可升高。
学习目标定位
学习目标 a．说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 b．进行有关实验的探究，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 重点与难点 (1)酶的作用、本质和特性；(2)酶降低化学反应活化能的 原理；(3)控制变量的科学方法。
情境导入 生命活动要求体内环境稳定，温度控制是稳定内环境的 一个重要环节。可是陆地的气候变化很大，一切变温动物， 如昆虫、两栖类、爬行类等，它们的生物的生命活动受到季 节变化的很大限制，一般都要进行冬眠，有的甚至进行夏 蛰。只有恒温动物，能够保持一定的体温，进行正常的代谢 活动，才是真正的陆地动物，真正地占领了陆地。
为什么温度对生物的生命活动影响这么大呢？
教材问题释疑
(一)问题探讨 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．提示：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。
1-5-1 降低化学反应活化能的酶(27张PPT)
第1节 降低化学反应活化能的酶
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。
问题：是什么物质使肉块消失了？
胃蛋白酶
一、酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
探究PH对酶活性的影响
取三只试管编号
1
2
3
注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL
方 注入蒸馏水
1mL
法
步 注入氢氧化钠溶液
\
骤 注入盐酸
\
1mL \
1mL \
1mL \ \
1mL
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL 2mL
加碘液
2滴
2滴 2滴
结果 现象
不变蓝 变蓝 变蓝
结论 酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
υ/mmol. s-1
Fe3+：降低化学反应的活化能
酶：更显著地降低化学反应的活化能 酶降低化学反应活化能的图解 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。
（二）酶的本质
巴斯德之前
发酵是纯化学过程
巴斯德
李比希
活酵母细胞参与发酵 死酵母细胞释放物质
毕希纳 酿酶使糖液变成酒
萨姆纳 脲酶是蛋白质
其他科学家 很多酶都是蛋白质
资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方） 威白教你洗衣小绝招： ①洗前浸泡三十分钟，效果更佳 ②若衣服太脏，可适当增加用量 ③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而 当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却 发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。 （提示：唾液PH6.2－7.4,胃液PH0.9－1.5）
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。
问题：是什么物质使肉块消失了？
胃蛋白酶
一、酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢： 细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
探究PH对酶活性的影响
取三只试管编号
1
2
3
注入新鲜的淀粉酶溶液 1mL
方 注入蒸馏水
1mL
法
步 注入氢氧化钠溶液
\
骤 注入盐酸
\
1mL \
1mL \
1mL \ \
1mL
注入可溶性淀粉溶液
2mL
2mL 2mL
加碘液
2滴
2滴 2滴
结果 现象
不变蓝 变蓝 变蓝
结论 酶的催化作用需要在适宜的PH下进行
υ/mmol. s-1
Fe3+：降低化学反应的活化能
酶：更显著地降低化学反应的活化能 酶降低化学反应活化能的图解 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。
（二）酶的本质
巴斯德之前
发酵是纯化学过程
巴斯德
李比希
活酵母细胞参与发酵 死酵母细胞释放物质
毕希纳 酿酶使糖液变成酒
萨姆纳 脲酶是蛋白质
其他科学家 很多酶都是蛋白质
资料1：威白污渍爆炸盐(独有三重复合酶配方） 威白教你洗衣小绝招： ①洗前浸泡三十分钟，效果更佳 ②若衣服太脏，可适当增加用量 ③用温水浸泡效果更好，但水温不要超过60℃
资料2：我们知道口腔温度和体温差不多，而 当我们口腔中的唾液淀粉酶进入胃中以后，却 发现，唾液不再具有催化淀粉分解的功能。 （提示：唾液PH6.2－7.4,胃液PH0.9－1.5）
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。
降低化学反应活化能的酶课件高一上学期生物人教版必修1
思考讨论
①.PH对酶活性影响的实验中，操作顺序应注意什么？将底物和酶先混合再调 pH ，还是先调pH再混合？
先调pH再混合 ②.pH对酶活性影响中能不能使用淀粉和淀粉酶？（课本P83）
a.用作鉴定试剂的碘液会和NaOHSZ发-L生WH化学反应，使碘与淀粉生成蓝色络合 物的机会大大减少。 b.酸能催化淀粉的水解，影响实验结果。
一、酶的特性
细胞中的各类化学反应的有序进行还与酶的分布有关
与呼吸作用有关的酶分 布在细胞质基质和线粒体内。
SZ-LWH
与光合作用有关的酶分 布在叶绿体内。
三、探究实验：影响酶活性的条件
总结
SZ-LWH
习题巩固
在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，
胃蛋白酶的活性将：（ B ）
A．不断上升
。
④图丁中， 底物充足
时，酶促反应速率和酶浓度成正比。
三、探究实验：影响酶活性的条件
拓展：影响酶活性的因素-调节剂
SZ-LWH
Cl-离子是唾液淀粉酶的激活剂
三、探究实验：影响酶活性的条件
小结：影响酶促反应速率的因素及其作用的实质
温度 pH 抑制剂或激活剂
酶浓度 底物浓度
影响
酶活性
影响
酶与底物的 接触面积
资料2：我们知道口腔温度和体 温差不多，而当我们口腔中的唾 液淀粉酶进入胃中以后，却发现， 唾液不再具有催化淀粉分解的功 能。（提示：唾液PH6.2－7.4, 胃液PH0.9－1.5）
SZ-LWH
1、从上面的现象你能提出来什么问题？ 2、你能根据所学的知识作出假设吗？
拓展提升
概念拓展 ①酶促反应：
缩小温度梯度（梯度要均匀），重复进行上述实验。
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
降低活化能的酶.ppt
对照实验一般设置对照组和实验组。 6
试管编号 无第关一变步量 自第变二量步Biblioteka 观察对照1 组室温
2
实3 验组
4
每支试管各加入2mL3%的H2O2溶液
90℃热 2滴3.5%FeCl3 2滴质量分数为
水浴
溶液
20%肝脏研磨液
观察气泡冒出情况，并记录
因现变象量
无
较多
较多
很多
将点燃的卫生 没变化 火头变亮 香放在液面上
性
发生反应。
条件温和：需要适宜的温度和pH。
24
1.下列有关酶的叙述错误的是
A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.少数的酶是RNA C.每种酶都具有高效性，专一性 D.酶都具有消化功能
2、能水解脂肪酶的酶是
A、淀粉酶 C、脂肪酶
B、蛋白酶 D、麦芽糖酶
25
3、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是
关于酶本质的探索
发酵是纯化学过程，与生命活动无关
巴斯德·法（微生物学家）
李比希·德（化学家）
化学发酵的过程中有酵母菌存在 认为糖类变成酒精就是一个化学反应
结论：没有活细胞糖类不 可能变成酒精
结论：在这个变化过程中，只 有细胞死亡之后放出了 某些物质起了作用
11
毕希纳·德（化学家）
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
火头变亮
复燃
原因
没有氧气 生成少量 生成少量氧气
生成
氧气
生成大量氧气
结论
酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著
7
因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常 态转变为容易分解的活跃状态。
这是因为铁离子和过氧化氢酶降低了过氧 化氢酶的活化能。
试管编号 无第关一变步量 自第变二量步Biblioteka 观察对照1 组室温
2
实3 验组
4
每支试管各加入2mL3%的H2O2溶液
90℃热 2滴3.5%FeCl3 2滴质量分数为
水浴
溶液
20%肝脏研磨液
观察气泡冒出情况，并记录
因现变象量
无
较多
较多
很多
将点燃的卫生 没变化 火头变亮 香放在液面上
性
发生反应。
条件温和：需要适宜的温度和pH。
24
1.下列有关酶的叙述错误的是
A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.少数的酶是RNA C.每种酶都具有高效性，专一性 D.酶都具有消化功能
2、能水解脂肪酶的酶是
A、淀粉酶 C、脂肪酶
B、蛋白酶 D、麦芽糖酶
25
3、人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因是
关于酶本质的探索
发酵是纯化学过程，与生命活动无关
巴斯德·法（微生物学家）
李比希·德（化学家）
化学发酵的过程中有酵母菌存在 认为糖类变成酒精就是一个化学反应
结论：没有活细胞糖类不 可能变成酒精
结论：在这个变化过程中，只 有细胞死亡之后放出了 某些物质起了作用
11
毕希纳·德（化学家）
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
火头变亮
复燃
原因
没有氧气 生成少量 生成少量氧气
生成
氧气
生成大量氧气
结论
酶的催化效率比无机催化剂的催化作用更显著
7
因为加热使过氧化氢分子得到能量，从常 态转变为容易分解的活跃状态。
这是因为铁离子和过氧化氢酶降低了过氧 化氢酶的活化能。
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响的因素。 对照实验： 除一个因素外，其余因素都不变的
实验。
实验设计应该遵循的原则
步骤
试管编号
对1照组 2实
3验
对照实验
说明
4组
一 H2O2 浓度 3% 3%
3% 3% 无关变量
剂量 二 反应条件
剂量
2ml 2ml 2ml 2ml
常温
90℃ FeCl3
肝脏研 磨液
2滴清水2滴清水 2滴 2滴
结 气泡产生 不明显 少量 较多 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮
20C80年代美国科学家发现少数RNA也有催化功能
酶的定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
来源
功能
本质
绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
二、酶的本质
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍 比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考！
口腔里有唾液淀粉酶， 为什么塞进牙缝里的肉丝 两天后还没被消化?
新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液 沸水、60℃水、冰块
5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂
提供的材料：淀粉酶溶液（最适温度约60 ℃ ）、 可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液 沸水、60℃水、冰块。5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂
探究温度对酶活性的影响
1、选择哪一种酶作实验材料？
1滴
1滴
1滴
颜色 因变量 不变蓝
变蓝
变蓝
为什么不选择过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？
提供的材料：淀粉酶溶液（最适温度约60 ℃ ）、 可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液 沸水、60℃水、冰块。5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂
探究PH对酶活性的影响
1、选择哪一种酶作实验材料？
2、本实验的自变量？因变量？怎么样观察或 检测因变量？
3、你将设定几个温度？怎么样将不同溶液的温 度分别调到设定的数值？
探究温度对淀粉酶活性的影响
试管编号
1号
3％可溶性淀粉 2ml
2号
3号
2ml
2ml
温度 自变量 2％淀粉酶 碘液
60℃水浴 冰块中
沸水浴
放置5min
1ml1Βιβλιοθήκη l1ml摇匀混合，放置反应5min
三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min
实验 现象
砖红色沉淀
无砖红色沉淀产生
结论
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
酶酶活对性化的学强反应弱的以催单化位效时率间称内为底酶活物性减少量或产 物生成量来表示。
产物 底物
酶
酶促反应过程示意图
分解反应
环境条件的改变 会不会影响细胞内酶的活性？
科学探究步骤 影响酶活性的条件
材料：淀粉酶溶液（淀粉酶的最适温度 为60℃）
可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液 （你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解 呢？）
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液
蔗糖溶液
一 实 验
1号试管中加入2mL 淀粉溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
步二 骤
各加入淀粉酶溶液2ml，振荡，试管下半部浸 入60℃左右的热水中，反应5min
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 活性较低的温度则 抑制了酶的活性
在最适合的pH下， 过氧化氢酶酶的活性 最高
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 。
1、加酶洗衣粉的包装袋上，往往会注 明这种洗衣粉的适用温度范围。
2、本实验的自变量？因变量？怎么样观察或 检测因变量？
3、你将设定几个PH？怎么样将不同溶液的PH分 别调到设定的数值？
pH对过氧化氢酶活性的影响
项目
试管
1
2
3
肝脏研磨液 2滴
2滴
2滴
滴自加变溶量液 盐酸1ml 蒸馏水1ml NaOH 1ml
过氧化氢溶 2mL
2mL
2mL
液
结因果变现量象
过氧化氢酶在中性条件中活性最强 为什么不选择淀粉酶探究PH对酶活性的影响？
酶具有专一性
❖每一种酶只能催化 一种或化一学类反应。
（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组 成的二肽。）
❖细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 专一是性分不
开的。
❖目前发现的酶有 400多0 种,它们分别催化不同
的化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
设计实验
探究课题：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的 水解作用
大量 复燃
因变量
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关， 是整个细胞在起作用
引起发酵的是细胞中的某些 物质，这些物质只有在细胞 死亡并裂解后才发挥作用。
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
切赫和奥特曼
一、酶在细胞代谢中的作用
各条件使反应加快的本质：
加热： 提高分子的能量 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能 在温和的条件下快速进行。
一、酶的作用
酶在细胞代谢中的作用： 催化作用
作用原理： 降低化学反应的活化能
相关概念：
变量：实验过程中可以变化的因素。 自变量：人为改变的变量称为自变量。 因变量：随自变量的改变而改变的变量。 无关变量：除自变量之外，对实验结果造成影
第五章 细胞的能量供应和 利用
降低化学反应活化能的酶
•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。
细胞内会发生一系列的化学反应（也称 作细胞代谢），这些化学反应发生的环境 条件是什么？
细胞内外的环境：很温和
1.常温 2.常压 3.水溶液环境 4.pH接近中性
在这种环境状态下发生的化学反应，应该
有适合的生物催化剂 ———— 酶
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
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
催化剂可以降低化学反应的活化能，而且
与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的 优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而 催化效率更高。
提出问题 （温度/pH 会影响酶的活性吗？） 作出假设 （温度/pH 会影响酶的活性）
设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
提供的材料
淀粉酶溶液（最适温度约60 ℃ ）、 可溶性淀粉溶液、
实验。
实验设计应该遵循的原则
步骤
试管编号
对1照组 2实
3验
对照实验
说明
4组
一 H2O2 浓度 3% 3%
3% 3% 无关变量
剂量 二 反应条件
剂量
2ml 2ml 2ml 2ml
常温
90℃ FeCl3
肝脏研 磨液
2滴清水2滴清水 2滴 2滴
结 气泡产生 不明显 少量 较多 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮
20C80年代美国科学家发现少数RNA也有催化功能
酶的定义
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。
来源
功能
本质
绝大多数酶是蛋白质,少数的酶是RNA。
二、酶的本质
酶的催化效率是无机催化剂的107－1013 倍 比较过氧化氢在不同条件下的分解
思考！
口腔里有唾液淀粉酶， 为什么塞进牙缝里的肉丝 两天后还没被消化?
新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液 沸水、60℃水、冰块
5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂
提供的材料：淀粉酶溶液（最适温度约60 ℃ ）、 可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液 沸水、60℃水、冰块。5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂
探究温度对酶活性的影响
1、选择哪一种酶作实验材料？
1滴
1滴
1滴
颜色 因变量 不变蓝
变蓝
变蓝
为什么不选择过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响？
提供的材料：淀粉酶溶液（最适温度约60 ℃ ）、 可溶性淀粉溶液、新鲜的肝脏研磨液、过氧化氢溶液 沸水、60℃水、冰块。5％HCl、5％NaOH、蒸馏水、 碘液、斐林试剂
探究PH对酶活性的影响
1、选择哪一种酶作实验材料？
2、本实验的自变量？因变量？怎么样观察或 检测因变量？
3、你将设定几个温度？怎么样将不同溶液的温 度分别调到设定的数值？
探究温度对淀粉酶活性的影响
试管编号
1号
3％可溶性淀粉 2ml
2号
3号
2ml
2ml
温度 自变量 2％淀粉酶 碘液
60℃水浴 冰块中
沸水浴
放置5min
1ml1Βιβλιοθήκη l1ml摇匀混合，放置反应5min
三 加入斐林试剂 振荡 约60℃水浴2min
实验 现象
砖红色沉淀
无砖红色沉淀产生
结论
淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
酶酶活对性化的学强反应弱的以催单化位效时率间称内为底酶活物性减少量或产 物生成量来表示。
产物 底物
酶
酶促反应过程示意图
分解反应
环境条件的改变 会不会影响细胞内酶的活性？
科学探究步骤 影响酶活性的条件
材料：淀粉酶溶液（淀粉酶的最适温度 为60℃）
可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液 （你又怎么知道淀粉酶催化了糖的水解 呢？）
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液
蔗糖溶液
一 实 验
1号试管中加入2mL 淀粉溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
步二 骤
各加入淀粉酶溶液2ml，振荡，试管下半部浸 入60℃左右的热水中，反应5min
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 活性较低的温度则 抑制了酶的活性
在最适合的pH下， 过氧化氢酶酶的活性 最高
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 。
1、加酶洗衣粉的包装袋上，往往会注 明这种洗衣粉的适用温度范围。
2、本实验的自变量？因变量？怎么样观察或 检测因变量？
3、你将设定几个PH？怎么样将不同溶液的PH分 别调到设定的数值？
pH对过氧化氢酶活性的影响
项目
试管
1
2
3
肝脏研磨液 2滴
2滴
2滴
滴自加变溶量液 盐酸1ml 蒸馏水1ml NaOH 1ml
过氧化氢溶 2mL
2mL
2mL
液
结因果变现量象
过氧化氢酶在中性条件中活性最强 为什么不选择淀粉酶探究PH对酶活性的影响？
酶具有专一性
❖每一种酶只能催化 一种或化一学类反应。
（例如，二肽酶可以水解由任意两种氨基酸组 成的二肽。）
❖细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 专一是性分不
开的。
❖目前发现的酶有 400多0 种,它们分别催化不同
的化学反应。
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
设计实验
探究课题：探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的 水解作用
大量 复燃
因变量
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
巴斯德
李比希
发酵与活细胞有关， 是整个细胞在起作用
引起发酵的是细胞中的某些 物质，这些物质只有在细胞 死亡并裂解后才发挥作用。
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
切赫和奥特曼
一、酶在细胞代谢中的作用
各条件使反应加快的本质：
加热： 提高分子的能量 Fe3+： 降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能
正是由于酶的催化作用，细胞代谢才能 在温和的条件下快速进行。
一、酶的作用
酶在细胞代谢中的作用： 催化作用
作用原理： 降低化学反应的活化能
相关概念：
变量：实验过程中可以变化的因素。 自变量：人为改变的变量称为自变量。 因变量：随自变量的改变而改变的变量。 无关变量：除自变量之外，对实验结果造成影
第五章 细胞的能量供应和 利用
降低化学反应活化能的酶
•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。
细胞内会发生一系列的化学反应（也称 作细胞代谢），这些化学反应发生的环境 条件是什么？
细胞内外的环境：很温和
1.常温 2.常压 3.水溶液环境 4.pH接近中性
在这种环境状态下发生的化学反应，应该
有适合的生物催化剂 ———— 酶
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
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
催化剂可以降低化学反应的活化能，而且
与无机催化剂相比较，生物催化剂酶有突出的 优越性——酶降低活化能的作用更显著，因而 催化效率更高。
提出问题 （温度/pH 会影响酶的活性吗？） 作出假设 （温度/pH 会影响酶的活性）
设计实验 （设计方案、预期结果…） 进行实验 （按预定方案进行实验） 分析结果 （分析实验结果，得出结论：……） 表达与交流 （总结，写实验报告并适当交流）
提供的材料
淀粉酶溶液（最适温度约60 ℃ ）、 可溶性淀粉溶液、