第一课时上课用降低化学反应活化能的酶——公开课
降低化学反应活化能的酶(第一课时)
酶的化学本质
酶的本质
化学本质
绝大多数是_蛋__白__质__
少数是__R_N__A____
元素组成 合成原料 合成场所
来源 作用 作用场所 作用原理 能否重复利用
C、H、O、N、(S)
C、H、O、N、P
氨基酸
核糖核苷酸
核糖体
细胞核（真核生物）
活细胞都能产生
酶只起催化作用，无调节功能
细胞内、外及生物体外均能发挥作用
4、酶的催化作用对于细胞代谢有何意义？
酶的作用原理
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。
底物
能
（活跃状态）
量
活
化
能
底物 （常态）
产物 （终态）
反应过程
原理：酶降低活化能 与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
总结 酶的作用原理
能量
活化能
1、活化能 常态
显著降低化学反应的活化能 酶作为催化剂,反应前后化学性质和数量不变,可以重复利用
小结
酶 的 作 用 和 本 质
酶在细胞代 谢中的作用
酶的本质：
自变量 因变量 探究实验：比较过氧化 氢在不同条件下的分解 无关变量 设置对照实验 酶是一种生物催化剂； 酶显著降低了化学反应的活化能。
绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
活跃状态（容易发生化学反应）
Байду номын сангаас
2、不同反应条件加快反应的原理
条件
加快反应速率的原理
加热
提高分子的活化能
FeCl3
降低化学反应的活化能
酶
显著降低化学反应的活化能
3、与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著 ，催化效率 更高。
生物必修一课件降低化学反应活化能的酶
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。
降低化学反应活化能的酶第一课时说课稿
《降低化学反应活化能的酶》第1课时说课稿各位评委晚上好，我是生物教师李四宝，我今天说课的题目是《降低化学反应活化能的酶》第1课时的内容。
接下来我将从教材分析、教法学法、教学过程、教学反思等方面来进行说课。
一、教材分析（一）教材的作用和地位《降低化学反应活化能的酶》是人教版必修1第五章第一节的内容,第五章细胞的能量供应和利用主要是两个重要过程：呼吸作用和光合作用。
这两个生理过程都涉及到许多复杂的化学反应，这些复杂化学反应的进行都需要酶的催化。
学习“降低化学反应活化能的酶”一方面能为呼吸作用和光合作用的讲述作了最好的铺垫，另一方面有助于学生理解为什么生物体内的化学反应在常态下就能高效和有序的进行。
（二）目标分析教材首先利用斯帕兰札尼的著名实验创设“问题探讨”情境，有助于激发学生兴趣，从而产生对酶的作用及本质探究的冲动。
其次安排过氧化氢在不同条件下分解的实验，通过实验一方面认识酶的作用，又能使学生学会控制变量进行对照实验的设计。
再次以两幅卡通图片配合正文说明酶催化化学反应的作用机理——降低化学反应的活化能，有助于学生理解酶的作用机理。
最后引导学生对有关资料进行阅读分析，要求学生在分析资料后自己进行归纳、总结和完善，认识酶的本质并概括酶的含义。
既能提高学生的分析能力也有利于培养学生的科学精神和品质。
根据教学大纲的要求和教材的具体内容，结合学生现有的知识水平，拟定以下教学目标：1.知识目标说明酶在细胞代谢中的作用和酶的本质。
2.能力目标初步学会探究实验的过程，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组实验。
3.情感目标研究酶的作用和本质，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
（三）教学重难点1、重点：酶的作用、本质。
解决方法：（1）利用学生对无机催化剂的知识基础切入，引入酶的学习。
（2）通过实验、资料分析得出酶的作用。
2、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。
1.5.1降低化学反应活化能的酶(公开课课件)
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一、教材分析新陈代谢是生物体内全部化学反应的总称，是生物体进行一切生命活动的基础。
这些生物化学反应之所以能在常温常压下进行，就是因为有了酶这种生物催化剂的作用。
因此酶是新陈代谢必不可少的物质。
了解酶的本质、特性，不仅有助于学生延伸对蛋白质功能、性质的理解，对理解细胞中复杂的代谢过程能井然有序地进行、理解细胞呼吸和光合作用等重要生理活动的正常进行有重要作用。
故本节内容在《分子与细胞》模块的知识体系中占有较重要位。
二、学情分析学生在前面已经学习了蛋白质的结构和功能，并进行了…探究植物细胞的吸水和失水‟的实验，这为理解酶的特性并进行新的探究实验奠定了必要的知识和能力基础。
三、教学目标知识目标：1、说出细胞代谢的概念2、举例说明酶在细胞代谢中的作用3、概述酶的化学本质，比较酶和无机催化剂的异同4、举例说明酶的特性能力目标：1、能设计并实施…探究影响酶活性的因素‟的有关实验，能够控制自变量，观察和检测因变量的变化，设置对照组和重复实验，并记录实验结果。
2、能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
情感态度价值观目标：通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。
四、教学重难点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五、课时安排3课时六、教学方法直观教学、讲解、启发、实验法。
第一课时酶的作用七、教学程序【引言】同学们，今天我们来学习第五章细胞的能量供应和利用。
对细胞来说，能量的获得和利用都必须通过化学反应。
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
细胞中代谢过程离不开降低化学反应活化能的酶。
首先，让我们通过一个经典实验来认识一下消化酶与消化作用的关系。
【问题探讨】介绍教材P78斯帕兰扎尼的实验，讨论下列问题：（1）这个实验要解决什么问题？参考：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？参考：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(第一课时)课件-高一生物人教版(2019)必修1
资料3：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。细胞中含有过 氧化氢酶能够将过氧化氢及时分解，起到解毒的作用。 ③过氧化氢酶
探究∙实践
提出问题
过氧化氢在不同条件下分解速率一样吗？
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。
一、细胞代谢 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。
细胞代谢
作用
细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细 胞代谢中也会产生代谢废物，甚至会产 生对细胞有害的物质，如过氧化氢。
控制变量与设计对照实验 ①变量:实验过程中变化的因素
自变量实验中 人为控制 的对实验对象进行处理的因素
因变量：因自变量 改变而变化的变量
无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些对 实验结果造 成影响的可变因素
单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在每组实验中均要 保持相同且适宜。
过 程 表达与交流
对照实验？
探究∙实 践
比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验设计：
组别
过氧 化氢
H2O2浓度 H2O2剂量
反应条件
对照组 1 3%
2mL 常温
产生气泡 结果
卫生香燃烧情况
2 3% 2mL 90℃
实验组
3
4
3%
3%
2mL
2mL
FeCl32滴 肝脏研磨液2滴
探究∙实 践
实验结果：
比较过氧化氢在不同条件下的分解
第一节 降低化学反应活化能的酶(公开课)
2
2mL
3
/
4
/
淀粉溶液
2
3 4
蔗糖溶液
/
2mL /
/
/ 2mL
2mL
/ 2mL
2mL
2mL /
淀 粉 酶 蔗 糖 酶
斐林试剂
砖红色沉淀
5
6
2mL
2mL
2mL
2mL
有
无
有
无
3、多样性性 专一性的物质归纳 (1)酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并 在特定的切点上切割DNA分子。
(5)抗体/效应T细胞：一种抗原只能与相应的抗体
或效应T细胞发生特异性结合。
（6）神经递质：只作用于突触后膜，使其兴奋或
抑制
五、影响酶活性的因素
酶催化活性的表示方法：
单位时间内底物的减少量或产物的生成量。 1.温度、pH
※1、验证酶活性受温度和酸碱度影响时，要先达到相应的环 境后，再让酶与反应物相遇。 2研究温度对酶活性的影响的实验， ①底物不用H2O2，由于温度能影响过H2O2分解反应的速度。 ②鉴定试剂不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂的使用需要加 热，而加热会改变酶的活性。 2研究PH对酶活性的影响的实验， 不宜用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉在酸性条件下也会发 生水解。
2、（2009辽宁、宁夏卷）下图表示酶活性与温度的 关系。下列叙述正确的是 A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升 C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存 D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破 坏更严重
1节 第降低化学反应活化能的酶
最新精编高中人教版必修1高中生物5.1降低化学反应活化能的酶 第1课时公开课优质课教学设计
第5章细胞的能量供应和利用●章节规划《细胞的能量供应和利用》一章包括4节内容，1个“科学·技术·社会”。
本部分内容的单元知识点有：（1）酶在代谢中的作用、本质和特性。
（2）解释ATP的化学组成和特点以及ATP在能量代谢中的作用。
（3）简述线粒体的结构和功能，说明细胞呼吸的方式、原理和实质，探讨细胞呼吸原理的应用。
（4）简述叶绿体的结构和功能，说明光合作用的原理和应用以及科学家对光合作用原理的认识过程，研究影响光合作用强度的环境因素等，要求是：探究活细胞内酶的、作用、化学属性，以及酶作用的特性；探究温度、pH等因素对酶活性的影响。
简述ATP分子结构，解释ATP与ADP相互转化的关系，说明ATP的生成途径，阐明ATP在能量代谢中的作用。
探究酵母菌的呼吸方式，阐述有氧呼吸的化学过程，举例说明无氧呼吸与有氧呼吸的异同，理解细胞呼吸是生物体获得能量的主要代谢途径。
分析科学家对光合作用的认识过程，形成光合作用的基本概念；提取和分离叶绿体色素，简述叶绿体色素的吸收光谱和作用光谱；阐明光合作用的过程及实质，探究影响光合作用速率的环境因素，认识光合作用原理对提高作物产量的指导作用，理解光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢。
本章和本模块的其他章节有着密切的联系,具有承上启下的重要作用：通过第一节知识的学习可以进一步加深对有机物鉴定的掌握；第二节知识的学习使学生可以进一步理解只有在能量的供应下，细胞膜才能行使主动运输的功能；第三节和第四节知识可以和第二章的知识联系在一起，加深理解把叶绿体和线粒体分别比喻为植物细胞的“能量转换站”和所有细胞的“动力车间”的含义；学生便于加深领会活细胞之所以能够经历生长、增殖等生命历程，是与能量的供应和利用分不开的。
为了学好本章，可以采用下列方式，第一节《降低化学反应活化能的酶》可通过实验进行，让学生在实验和活动过程中领悟科学探究的一般方法，学会合作。
最新精编高中人教版必修1高中生物5.1降低化学反应活化能的酶 1 1课时公开课优质课教学设计
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低化反应活化能的酶教目标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，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。
教重点酶的作用、本质和特性。
教难点（1）酶降低化反应活化能的原理。
（2）控制变量的方法。
教过程：化，没有化性消化？H3试管22：没有活细胞答：巴斯德是微实验：酵母细胞研磨滤尿素明是蛋白质，：概括法。
胞中一样。
间，从酶究竟是在活细胞中能起作用还是释放出起作用一第一小节练习基础题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提示：（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化反应，这些化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。
3D。
拓展题1提示：可用第2章中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提示：（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。
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关于酶本质的探索 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？
巴斯德（微生物学家）
李比希（化学家）
是活酵母细胞 的作用
是某些物质在 细胞死亡裂解 后的作用
关于酶本质的探索 糖 酒精+CO2
•• 他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？ 对这一问题的争论有哪些观点？代表人物分别是谁？
因变量
y=kx+z y=k· x
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
4 3%
2ml
说明
无关变量
一 H2O2 浓度
剂量 二 反应条件
3%
2ml
3%
2ml
常温
90℃ FeCl3
较多
肝脏研 磨液 自变量
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴
结 气泡产生 不明显 少量 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 结论
比较：3号试管和4号试管 •实验现象： 3号试管的卫生香变亮 4号试管的卫生香复燃
•实验结论： 肝脏研磨液比FeCl3溶液 的催化效率更高
• 实验对象 • 变量 • 自变量 • 因变量 • 无关变量 • 对照试验 • 对照组
自变量
因果关系
因变量
实验对象
无关变量
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
1号试管没有明显现象
2号试管有少量的气泡 实验结论：
加热能促进H2O2的分解反应
速率
比较1号试管和3号试管
•实验现象： 第3号试管有较多气泡 •实验结论：
FeCl3能促进H2O2的分解反应速 率
比较1号试管和4号试管 •实验现象：
4号试管有大量的气泡 •实验结论：
肝脏研磨液能促进H2O2的分解 反应速率
巴斯德（微生物学家）
李比希（化学家）
是活酵母细胞 的作用
是某些物质在 细胞死亡裂解 后的作用
关于酶本质的探索 毕希纳（化学家） 糖 酒精+CO2
酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同 • •他们争论的焦点是什么，出现争论的原因是什么？ 是谁通过怎样的实验结束了这场争论？得到什么结论？
巴斯德（微生物学家）
闯
关
1．同无机催化剂相比，酶具有更高的催 化效率的原因是( ) • A．能降低反应的活化能 • B．能供给反应物能量 • C．改变了反应的途径 • D．降低反应活化能的作用更显著
D
闯
关
2、关于活化能，下列说法不正确的是（ ） • A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需 要的能量 • B．加热、加压通常能使反应物分子获得足 够的活化能 • C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能 的总量更多而加快反应速率 • D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能 而使反应更容易进行
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
酶的作用和本质
消化 ——纯物理过程
——化学物质起作用
关于酶本质的探索 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？
• 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？
一、酶在细胞代谢中的作用
归纳：各条件使反应加快的实质 加热： 提高分子的能量 3+ Fe ： 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。
小结
细胞中每时每刻都进行 着的许多化学反应
细胞代谢
温和条件下明 显加快
离不开
作用机理
C
闯
关
3．酶具有极强催化功能的原因是 （ ） • A、增强了反应物之间的接触面 • B、降低了反应物分子的活化能 • C、提高了反应物分子的活化能 • D、酶提供使反应开始所必须的活化能
B
谢
谢！
大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。
一些化学反应的条件
2KClO3
乙醇
Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱO2
2KCl + 3O2
浓H2SO4
醋酸
CH3CH2OH + CH3COOH
CH3COOCH2CH3 + H2O
乙酸乙酯
Br2
Fe
Br
HBr
一般化学反应的条件 ：
（1）高温（2）高压 （3）强酸（4）强碱（5）催化剂
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 。
比较过氧化氢在不同条件下的分解快慢
实验步骤：
一、酶在细胞代谢中的作用
1：分别用量筒量取2ml过氧化氢溶液倒入已编上 （1、2、3、4）号的四支试管中； 2：1号试管不做任何处理，2号试管放在90℃左右 水浴加热 （比较观察两支试管气泡的多少）
3：在不加热的情况下向3号试管中滴入2滴3．5％ FeCl3溶液（再与1号试管比较观察气泡的多少） 4：在不加热的情况下向4号试管中滴入2滴肝脏研 磨液溶液（再与1号试管比较观察气泡的多少） 5：用火柴点燃卫生香用带有火星的卫生 香分别插入3号、4号试管（比较两支试管 中卫生香火星的变化） 直播我的实验！
李比希（化学家）
是活酵母细胞 的作用
是某些物质在 细胞死亡裂解 后的作用
是谁最先鉴定出酶的化学本质？为什么在他 脲酶是蛋白 之前很难鉴定？
质
萨姆纳
少数RNA也具 有生物催化作用
切赫
奥特曼
酶的本质
酶是一类生物催化剂
基本单位、作用的位 置？
是 活细胞 产生的 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
步骤 1
3% 2ml
试管编号 2 3
3% 2ml 3%
4
3%
说明 变量
无关变量
一 H2O2 浓度
剂量 二 反应条件
2ml
2ml
常温
90℃ FeCl3
大量 较多
肝脏研 磨液 自变量
剂量 2滴清水 2滴清水 8 2滴 滴
结 气泡产生 不明显 少量 果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 结论
2滴
大量
复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
3
4
3
4
试 管 号 1
3%的 H 2O 2 溶液 2mL
实验现象 反应条件 气泡 多少 很少 较少 卫生香 燃烧度 不亮 不亮 发亮 燃烧猛烈
自然条件下
2 3
4
2mL 2mL
2mL
90℃左右水浴加热
滴加3.5%FeCl3溶液 较多 2滴 滴加20%肝脏研磨液 很多 2滴
比较1号试管和2号试管
实验现象：
显著降低 化学反应 活化能
酶
• 在过氧化氢分解实验中,为什么要将 肝脏研磨，用肝脏研磨液？ • 推测：如果将肝脏研磨液煮沸后冷却， 催化效率是否会更高？为什么？
用法：先将衣物浸于加 有适量洗衣粉的水内数 小时，用温水浸泡效果 更佳,切勿用60℃以上的 水。 注意：切勿用于丝质及 羊毛衣料，用后须彻底 清洗双手。
催化剂只是改变反应速率,并不改变化学平衡
细胞内会发生一系列的化学反应，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
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着 1. 常温 许多化学反应 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
2滴
大量
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
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
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· mol-1
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