降低化学反应的活化能(1)
【高中生物】必修一第五章第1节《降低化学反应活化能的酶-一酶的作用和本质》教案
第五章第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。
本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。
例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。
此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。
二、教学目标1. 知识目标（1）、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
（2）、阐述细胞代谢的概念2. 能力目标（1）、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。
（2）、通过有关的实验和探究，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。
（3）、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
3. 情感态度与价值观目标（1）、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观察、实验、探索和争论中前进的，。
认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。
（2）、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。
（3）、通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。
三、教学重点和难点1、教学重点：酶的作用、本质2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理四、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。
工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。
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。
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。
高中生物_第1节降低化学反应活化能的酶教学设计学情分析教材分析课后反思
《降低化学反应活化能的酶》（第1课时）教学设计一、教学目标（一）知识方面说明酶在细胞代谢中的作用、酶的本质。
（二）能力方面学会控制变量能力，提高学生的实验操作能力。
（三）情感态度和价值观方面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。
二、教学重点及教学难点1.教学重点：酶的作用、本质。
2.教学难点：酶降低化学反应活化能的原理。
三、教学设计学情分析经过初中生物课的学习和实践，学生已经掌握了一些学习生物的方法和实验能力，具备了一定的学习生物的能力，特别是学习过酶和过氧化氢的相关知识，学生学起来显得容易得多，因此，教学中，尽量让学生自主、合作和探究学习，让他们自己质疑、释疑，教师适当点拨、扶助，必要时精当讲解，最终让学生自己归纳出酶的作用和定义。
但由于一节课时间有限最好将学生分组实验，分工明确实验进行的快。
再者，我校学生大多数是来自农村的，小组划分时要注意和城里的孩子合理搭配。
效果分析在有限的时间内，课堂设置的目标量不能过大，否则，要么无法完成，要么质量不高。
学生对实验操作的热情很高，对于这类实验安排在教室中的课程，如何在有限的时间内，有效地引导学生探索、分析、归纳，需要教师有较高的课堂驾驭能力，需要学生有很强的自律能力，教师对课程节奏的把握成为一个难点。
我积极组织学生进行实验，强调安全的前提下，有效地完成了课堂实验的指导和本堂内容的归纳提升。
从本堂课的准备到授课，我进一步体会是：首先，学生实验一定要坚持开设，学生对动手获得充满了热爱，同时，学生手脑并用的能力、发现问题并解决问题的能力在实验课上将得到很好的提升。
第二，学生实验尽量分组完成，否则效果大打折扣。
第三，学生热爱实验，但欠缺理性的分析，有效的把握节奏和引导是教师要狠背的课；第四，对课本实验，教师要用心发掘内涵，引申、演变，前后整合，可有效地拓宽、拓展深度和广度。
教材分析一、教学目的要求知识方面说明酶在代谢中的作用、本质情感态度与价值观方面通过研究科学家对酶本质的探索历史，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神与态度。
第一节-降低化学反应活化能的酶教案
第一节降低化学反应活化能的酶一说教材(一) 教材的地位和作用《降低化学反应活化能的酶》是人教版必修一第五章第一节的内容，本节课以实验设计为载体、联系生活实际，帮助学生认识酶，包括酶在细胞代谢中的作用，酶的本质以及酶的3个特性。
通过实验探究，使学生建立酶的概念、知道酶的特征，并能初步用酶的知识解释生活中的现象；在探究中学习科学解决问题的方法步骤，体会设计对照实验的原则，学习由“特殊到一般”的思想方法。
本章的学习即帮助学生建立“生物学实验设计原则”的思想，又为后面学习新陈代谢打好基础，尤其是〈第三节呼吸作用〉、〈第四节光合作用〉的学习，无论在知识上还是在方法上都具有积极的意义。
（二）教学目标1.知识目标1.细胞代谢的概念（1）酶的作用和本质2.能力目标（1）通过本节课教学，让学生进行有关的实验和探索，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）通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。
3.情感态度与价值观（1）通过学习生物学家研究酶的本质的过程，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。
（2）通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。
（三）、教学重点、难点分析：1）、教学重点（1）酶在细胞代谢中的作用（2）通过实验探究酶的高效性（3）酶的高效性2）、教学难点（1）酶能够降低化学反应的活化能；（2）控制变量的科学方法探究性活动有利于培养学生的创新精神和实践能力，有利于学生主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观。
这一活动具有相当的难度，首先，需要学生自己决定和判断的因素很多，如：设计探究的方向，设计实验的步骤，选择实验的材料，如何控制变量，如何检验结果……等等，无疑，这对于学生来说是非常具有挑战性的。
这应该成为本节教学活动的重点和难点。
学案5.1.1
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学案5.1.1 降低化学反应活化能的酶1[课前预习]一、酶的作用和本质1．酶在代谢中的作用(1)细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为①________；细胞代谢是细胞②________的基础；细胞代谢能在温和条件下快速进行全凭酶的催化作用。
(2)活化能是指分子从③________转变为容易发生化学反应的④________所需要的能量。
酶的催化效率高，是因为同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
酶化学本质的实验验证法(1)证明某种酶是蛋白质实验组：待测酶液＋双缩脲试剂―→是否出现紫色反应。
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。
[巩固练习]1．1783年，斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用时做了一个巧妙的实验，这个实验的巧妙之处在于（）。
A．排除了鸟的胃中物理性消化的干扰B．证明了何种消化酶对食物起了消化作用C．证明了胃对于食物只有化学性消化D．证明了细胞代谢离不开消化酶2．下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是（）。
A．在没有催化剂时过氧化氢不会分解成水和氧气B．过氧化氢和水一样无色无味，对细胞无害C．Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解D．从最终结果看，在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应会进行得更彻底3．在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比较的实验中，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．以上说法都不正确4．下列有关对照实验设置的叙述中，错误的是（）。
A．要设置对照组和实验组 B．要遵循单因子变量原则C．无关变量要始终相同且适宜 D．自变量要始终保持相同5．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6．关于活化能，下列说法不正确的是（）。
备课资料(降低化学反应活化能的酶 第1课时)
●备课资料1.活化能非活化分子转变为活化分子所需吸收的能量。
温度对反应速率有显著影响。
在多数情况下，其定量规律可由阿伦尼乌斯公式来描述：κ=Ae－E/RT（1）式中κ为反应的速率系（常）数；E和A分别称为活化能和指前因子，是化学动力学中极重要的两个参数；R为摩尔气体常数；T为热力学温度。
对于更为复杂的描述κ与T的关系式中，活化能E定义为：E=RT2（dlnκ/dT）（2）在元反应中，并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。
S.A.阿伦尼乌斯认为，只有“活化分子”之间的碰撞才能发生反应，而活化分子的平均能量与反应物分子平均能量的差值即为活化能。
近代反应速率理论进一步指出，两个分子发生反应时必须经过一个过渡态——活化络合物，过渡态具有比反应物分子和产物分子都要高的势能，互撞的反应物分子必须具有较高的能量足以克服反应势能垒，才能形成过渡态而发生反应，此即活化能的本质。
2.降低反应的活化能（activation energy）原理的假说（1）中间产物学说在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶－底物中间复合物。
当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复合物再分解成产物和酶。
E＋S E－S P＋E许多实验事实证明了E－S复合物的存在。
E－S复合物形成的速率与酶和底物的性质有关。
电子显微镜的观察结果、X射线晶体结构分析、酶与底物反应前后光谱特性分析、酶的溶解度变化、酶与底物的共沉降，获得E－S复合物结晶都可证明中间产物的存在。
（2）邻近效应（proximity effect）和定向效应（orientation effect）邻近效应在酶促反应中，由于酶和底物分子之间的亲和性，底物分子有向酶的活性中心靠近的趋势，最终结合到酶的活性中心，使底物在酶活性中心的有效浓度大大增加的效应。
定向效应：当专一性底物向酶活性中心靠近时，会诱导酶分子构象发生改变，使酶活性中心的相关基团和底物的反应基团正确定向排列，同时使反应基团之间的分子轨道以正确方向严格定位，使酶促反应易于进行。
降低化学反应活化能的酶知识点总结
降低化学反应活化能的酶知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《降低化学反应活化能的酶知识点总结》的内容，具体内容：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能。
降低化学反应活化能的酶是生物必修一《分子与细胞》中的一个知识点。
如何掌握这个知识要点?以下是我为你整理的降低化学反应活化能的酶知识点，...同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能。
降低化学反应活化能的酶是生物必修一《分子与细胞》中的一个知识点。
如何掌握这个知识要点?以下是我为你整理的降低化学反应活化能的酶知识点，希望能帮到你。
降低化学反应活化能的酶知识点：相关概念新陈代谢：是活细胞中全部化学反应的总称，是生物与非生物最根本的区别，是生物体进行一切生命活动的基础。
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应。
酶：是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的一类有机物。
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。
降低化学反应活化能的酶知识点：酶的发现①1783年，意大利科学家斯巴兰让尼用实验证明：胃具有化学性消化的作用;②1836年，德国科学家施旺从胃液中提取了胃蛋白酶;③1926年，美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种蛋白质;④20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化作用。
降低化学反应活化能的酶知识点：酶的本质大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体，水解酶的酶是蛋白酶)，也有少数是RNA。
降低化学反应活化能的酶知识点：酶的特性①高效性：催化效率比无机催化剂高许多。
②专一性：每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
③酶需要较温和的作用条件：在最适宜的温度和pH下，酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低，酶的活性都会明显降低。
降低化学反应活化能的酶考点1. 什么是活化能?在一个化学反应体系中，反应开始时，反应物分子的平均能量水平较低，为"初态"。
降低化学反应活化能的酶(一)
投弹手甲虫腹部含有一 个特制的“燃烧室”， 里面有两个小囊，分别 贮备有氢醌（对苯二酚） 和过氧化氢。当捕食者 靠近它的时候，两种物 质才混合在一起，同时 囊壁细胞会立即分泌出 一种神秘的物质，与过 氧化氢混合后高速喷出 粘性液体。
资料1：
无机催化剂Fe3+能催化H2O2分解。
RNA
酶是由活细胞产生的具有催化 作用的生物大分子。绝大多数是 蛋白质，极少数是RNA。
问题四：酶是如何催化生物化学反应？
实验四：加热对H2O2分解的影响 为什们加热时，过氧化氢会加快分解？
• 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。
• H2O2 (常态)
H2O2(活跃状态)
同年，德国化学家毕希纳从活酵母细胞中得 到不含细胞的提取液。加入葡萄糖后也会变成酒， 他称这种引起发酵的物质为酿酶。
从资料中，你能说出酶来源于哪里？
实验：酶的化学本质
5%NaOH 1%CuSO4 5%NaOH 1%CuSO4
分析现象，说 明这种酶是什 么成分？
蛋白质
资料2：
20世纪 80年代，美国科学家切赫 和奥特曼发现了一种RnaseP酶，是由 20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种 酶中的蛋白质除去，他们发现留下来的 RNA仍然具有这种酶相同的活性，这一 结果表明这种酶的化学成分是什么？
加入材料（毫升)
试管号 1 2 3
......
2% H2O2 蒸馏水 新鲜鸡肝匀浆（含H2O2酶） 3.5%FeCl3
资料2:
人体和高等动物体内含有5000多种酶。
问题二：其他酶能催化H2O2分解吗？
实验二：比较H2O2酶和淀粉酶的催化作用
第5章 第1节 降低反应的活化能(第1课时)
观察 气泡产生 不明显 少量
较多
结果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 复燃不明显
大量 迅速复燃
实验结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样， 酶的催化效率最高。
1. 如果只用试管4能否说明酶的催化效率？
实验目的：比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
实验步骤
3% H2O2溶液反应条件试管来自号123
4
2ml 常温
第5章 细胞的能量供应和利用
叶绿体的生理功能是什么？
CO2 + H2O 光能 （CH2O) + O2 叶绿体
核糖体的生理功能是什么？
HO R1 C C
NH2
+ OH H N
H
H
HO
C COOH 脱水缩合 R1 C C N
R2
NH2 H
H C COOH R2
线粒体、内质网、高尔基体... ...
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，
54
用过氧化氢酶催化
29
实验目的：比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
试管编号
实验步骤
1
2
3
4
3% H2O2溶液 反应条件
2ml 常温
2ml
2ml
2ml
90℃ 2滴FeCl3溶液 2滴肝脏研磨液
观察 气泡产生 不明显 少量
较多
结果 卫生香燃烧 不复燃 不复燃 复燃不明显
大量 迅速复燃
实验结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样， 加酶条件下分解速率最快。
验证唾液淀粉酶是蛋白质
1
2
待测溶液
已知溶液
（唾液淀粉酶溶液） （牛奶稀释液）
实验组
对照组
催化剂降低化学反应活化能
催化剂降低化学反应活化能在化学反应过程中，活化能是一种能量阈值，需要被克服才能使反应发生。
然而，高活化能往往导致反应速度缓慢，限制了许多实际应用。
为了提高反应速率，降低活化能，科学家们发展了一种重要的化学工具，即催化剂。
催化剂是一种通过提供可变路径来降低化学反应活化能的物质。
催化剂自身不参与反应，因此可以反复使用，不会被消耗或改变。
下面将详细介绍催化剂是如何降低化学反应活化能的。
首先，催化剂通过改变反应物的分子构型来降低化学反应的活化能。
当反应物与催化剂相互作用时，催化剂可以使反应物分子更趋于高能过渡态，减小了反应所需的活化能。
这是因为催化剂与反应物结合后，能够通过改变电子分布和键角度等方式，增加反应物分子之间的相互作用力，从而增加反应速率。
其次，催化剂还可以提供新的反应路径，其中活化能较低。
催化剂的存在改变了反应物分子之间的反应途径，从而降低了反应所需的能量，促进反应的进行。
这是通过催化剂与反应物之间的化学键形成或解离，从而创建一个新的反应路线。
此外，催化剂还可以提供反应表面以增加反应速率。
许多反应发生在固体催化剂表面上，这些固体具有很大的表面积，提供了更多的反应位点。
催化剂表面的活性位点可以吸附反应物分子，促进它们的相互作用，并降低需要克服的活化能。
催化剂的选择性和活性可以通过改变其表面形貌和组成来调节，以满足特定反应的需求。
最后，催化剂还可以通过参与反应后的再生过程来降低活化能。
催化剂可以与反应物发生反应生成中间产物，然后再与这些中间产物进行反应，最终生成反应产物和再生催化剂。
这种催化剂循环使用的能力使得催化剂在反应中起着持久作用，从而有效地降低了化学反应的活化能。
总之，催化剂是一种重要的工具，通过提供可变路径、改变分子构型、创建新的反应途径、提供反应表面和循环使用等方式，实现了降低化学反应活化能的效果。
催化剂的广泛应用在许多领域中加速了反应速率，提高了效率，促进了许多工业和科学技术的发展。
降低化学反应活化能的酶(修改1)
实验步骤
试管编号 1 2 3 4
第一步 第二步 实验结果
每支试管加2ml 过氧化氢溶液 空白 90℃水 滴入2 滴 滴入2滴肝 FeCl3溶液 脏研磨液 浴 1min分钟后，将点 燃的卫生香放在液面 的上方
实验结果
和1号试管相比， 2号试管出现什么不同的现 象？这一现象说明什么？
加热能促进过氧化氢分解
第5章 细胞的能量供应和利用
第一节 降低化学反应活化能的酶
问题探讨
1. 斯帕兰札尼的实验要解决什 么问题？ 2. 什么物质使肉块消失了？ 3.怎样才能证明你的推测？
斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用
一、酶的作用
细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着 的许多化学反应，统称为细胞代谢。
思考：化学中我们要想使一个化学 反应顺利进行，可以怎样？
条件 没有催化剂催化 用胶态铂催化 用过氧化氢酶催化 活化能/kJ·mol-1 75 54 29
）
A.胶态铂催化效率最高 B.没有催化剂，过氧化氢不能分解 C.过氧化氢酶降低了过氧化氢分解的活化能 D.活化能就是化学反应所需的能量
用的有机物。其中绝大多 数的酶是蛋白质，少数酶 是RNA。
课堂反馈
1、选用新鲜肝脏来比较过氧化氢在不同 的条件下分解的实验，是因为新鲜的肝脏 中（ ）
A. 含Fe离子多 B. 含酶的种类多 C. 温度高 D. 过氧化氢酶多且活性高
2、根据下表内容判断，下列说法中正确的是（
在20 ℃测得的过氧化氢分解的活化能
2、为什么要将猪肝制成研磨液？ 3、滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，能否 共用一个吸管？为什么？
4、氧气的多少可以通过哪些途径观察？
结论：酶在常温常压下可高效的完成对 化学反应的催化
高中生物 第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶教案 新人教版必修1-新人教版高一必修1生物教案
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)实验原理水浴加热2H2O2――――――――→2H2O＋O2或FeCl3溶液或过氧化氢酶(2)实验过程和现象实验结论：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：人为控制的对实验对象进行处理的因素。
如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。
②因变量：因自变量改变而变化的变量。
如本实验中H2O2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)对照实验除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验。
对照实验一般要设置对照组和实验组。
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RNA 2．酶的特性[连线]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，有些酶在体外可以发挥作用。
( )4．加热能够促进H 2O 2分解，是因为加热使H 2O 2得到了能量。
( ) 5．酶催化作用能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。
( ) 6．pH 过高或过低都会改变酶的空间结构。
酶的机制如何降低化学反应的活化能
酶的机制如何降低化学反应的活化能酶是一种生物催化剂，能够加速化学反应速率并在细胞中发挥关键作用。
它们通过降低化学反应的活化能来实现这一功能。
本文将探讨酶是如何降低反应的活化能，并解释其中的机制。
一、酶与底物的结合酶通过与底物结合形成酶-底物复合物，从而降低了反应的活化能。
酶具有特异性，只能结合特定的底物。
酶结合底物的方式可分为两种：酶亲和结合和酶诱导拟合。
酶亲和结合是指酶与底物之间通过非共价键（如氢键、离子键、疏水相互作用等）的结合。
这种结合方式使得底物分子在酶的活性部位上形成一个稳定的酶-底物复合物。
由于酶分子的立体构型和电荷分布与底物分子的对接，底物分子在酶的作用下更容易转变为过渡态。
酶诱导拟合是指酶与底物结合后，酶通过构象变化使得底物分子发生适应性拟合。
这种构象变化可以使底物分子的键变弱，从而加速化学反应的进行。
此外，酶的结合还可以限制底物分子的自由度，使其倾向于采取利于反应进行的构象。
二、酶的活性部位酶的活性部位是酶分子与底物发生反应的特定区域。
酶的活性部位通常由氨基酸组成，其中关键的氨基酸残基被称为催化残基。
催化残基通常通过共价键或非共价键与底物相互作用，从而降低反应的活化能。
常见的酶催化反应方式包括：1. 酸碱催化：酶通过释放或吸收质子来改变底物的离子状态，从而使底物更容易发生反应。
2. 共价催化：酶与底物之间形成临时共价键，通过稳定底物的过渡态来加速反应的进行。
3. 引导基团催化：酶通过活性部位中的特定基团与底物发生相互作用，从而改变底物分子的构象，促使反应的发生。
三、酶的构象变化酶在与底物结合后，往往会发生构象变化。
这种变化可以使得底物分子更容易进入活性部位，并改变底物分子的键。
酶的构象变化通常与酶的催化残基密切相关，通过调整催化残基的位置和构象，酶能够更有效地降低反应的活化能。
四、酶的协同作用在某些情况下，酶可能与其他蛋白质或辅助因子进行协同作用，从而提高催化效率并降低反应的活化能。
降低化学反应的活化能(1)
酶活性位点结合时机下降
(3)据图乙分析，随着底物浓度升高，抑制效力变得越来 越小的是竞__争__性抑制剂，原因是 底物浓度越高，底物与酶 _(活 小4__)性_唾_位_液_点_淀_结_粉_合__时酶_机_在_越_最_大_适_，__温竞__度争__性条__抑件__制_下剂的与底酶物活性浓位度点与结反合响时速机越率 的变化如图丙。假设将温度提高5℃，请在图丙中绘出相 应变化曲线。
3．右图表示脲酶催化尿素分 解过程中有关物质浓度随时 间的变化曲线(脲酶能使尿素 分解成氨和二氧化碳)。以下 有关描述不合理的是( C ) A．曲线1表示的肯定是尿素的 浓度变化 B．曲线1说明，在该条件下尿素在大约25分钟时完全 分解 C．如果曲线2、3、4表示不同温度下酶促反响曲线， 那么曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度 D．如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反响， 那么曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4
【知识拓展】
1．酶的本质及生理功能
化学本质 合成原料 合成场所
来源 生理功能 作用原理
绝大多数是蛋白质
氨基酸
少数是RNA
核糖核苷酸
核糖体
细胞核(真核生物)
一般来说，活细胞都能产生酶
生物催化作用
降低化学反响的活化能
2．酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质 实验组： 待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反响 对照组： 蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反响 (2)证明某种酶是RNA 实验组： 待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色 对照组： RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色
⑴一般情况下(除哺乳动物成熟红细胞),活细胞都能产 生酶,其产生场所在核糖体或细胞核.
⑵酶在细胞内外都可以发挥催化作用.
⑶绝大多数酶是蛋白质,少数RNA也是.
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3．下列有关酶的叙述正确的结论有( B ) ①产生酶的细胞都有分泌功能 ②部分从食物中获得，
部分在体内转化 ③酶的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸
④酶是生物催化剂 ⑤生长激素与呼吸酶可来自于同一个
细胞 ⑥能降低化学反应的活化能
A．3个
B．4个
C．5个
D．6个
考点二:酶的特性
1、高效性：酶的催化效率比无机催化剂更高,使得反应速率更快； 2、专一性：一种酶只能催化一种或一类底物，
1．下图表示一个酶促反应，它所能反映酶的一个特性 和A、B、C最可能的物质依次是( B)
A．高效性 蛋白酶 蛋白质 多肽 B．专一性 淀粉酶 淀 粉 麦芽糖 C．专一性 麦芽糖酶 麦芽糖 葡萄糖 D．高效性 脂肪酶 脂 肪 甘油和脂肪酸
2.取1～5号五支试管，分别加入2mL 0.5mol/L的过氧化氢溶 液，进行如下实验：
第11课时 降低化学反应的活化能
考点一:酶的本质及作用 考点二:酶的特性 考点三:与酶有关的曲线
考点一:酶的本质及作用
1.酶的本质: 活细胞产生的具有生物催化作用的有机化合物.
⑴一般情况下(除哺乳动物成熟红细胞),活细胞都能产 生酶,其产生场所在核糖体或细胞核.
⑵酶在细胞内外都可以发挥催化作用.
⑶绝大多数酶是蛋白质,少数RNA也是.
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.(2011新课标卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶
活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是(
)
B
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA C．乙酶的化学本质为蛋白质 D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
2.酶的作用机理: 降低化学反应的活化能
活化能:分子从常态转变为容易发生反应的活跃状态所需的能量.
1.(2010年广州综测一)下列图中，①表示有酶催化的 反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶 降低的活化能。正确的图解是(C )
【知识拓展】
1．酶的本质及生理功能
化学本质 合成原料 合成场所
试管
编号
加入 物质
1mL唾液
锈铁钉
生土豆块
熟土豆块
生土豆块和 稀盐酸
实验 结果
几乎无气泡
少量气泡
大量气泡
几乎无气泡
根据上述实验，判断下列说法正确的是( C )
少量气泡
①能说明酶具有专一性的是1号和3号试管的实验
②能说明酶具有高效性的是3号和4号试管的实验
③2号实验说明氧化铁可将过氧化氢氧化成氧气
④3号与5号实验说明酶的催化效率受溶液酸碱度的影响
A．①②
B．②③
C．①④
D．②④
考点三:与酶有关的曲线
1．表示酶高效性的曲线
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平衡所需时间，不改变化学反应 的平衡点。 ③酶只能催化已存在的化学反应。
3．影响酶活性的曲线
底物浓度，酶的浓度，酶的活性
(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反 应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度 后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 (2)乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反 应速率与酶浓度成正比。
1．下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘 制的。其中能说明酶具有高效性的是( ) A
4．下面的三个图是某研究小组利用过氧化氢酶探究 H2O2分解条件而获得的实验结果。有关叙述不正确 的是 ( D )
A．图一、二、三所代表的实验中，自变量依次为催化 剂种类、H2O2浓度、pH
B．图一可以得出酶具有高效性 C．图二bc段产生的原因可能是过氧化氢酶数量(浓度) 有限 D．图三可以得出pH越小或越大酶活性越高
3．右图表示脲酶催化尿素分 解过程中有关物质浓度随时 间的变化曲线(脲酶能使尿素 分解成氨和二氧化碳)。下列 有关描述不合理的是( C ) A．曲线1表示的肯定是尿素的 浓度变化 B．曲线1表明，在该条件下尿素在大约25分钟时完全 分解 C．如果曲线2、3、4表示不同温度下酶促反应曲线， 则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度 D．如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应， 则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4
来源 生理功能 作用原理
绝大多数是蛋白质
氨基酸
少数是RNA
核糖核苷酸
核糖体
细胞核(真核生物)
一般来说，活细胞都能产生酶
生物催化作用
降低化学反应的活化能
2．酶化学本质的实验验证 (1)证明某种酶是蛋白质 实验组： 待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应 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 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
如蛋白酶只能催化蛋白质水解成多肽； 4、温和性：指酶所催化的化学反应一般是在较温和的条件下进行
过酸、过碱或温度过高，都会使酶的空间结构遭到破坏，使 酶永久失活；在低温下，酶的活性很低，但不会失活。
一般来说，动物体内的酶最适温度在35到40摄氏度之间， 植物体内的酶最适温度在40-50摄氏度之间；有得酶最适温 度可高达70摄氏度。动物体内的酶最适PH大多在6.5-8.0之 间，但也有例外，如胃蛋白酶的最适PH为1.5，植物体内 的酶最适PH大多在4.5-6.5之间。
(1)甲、乙曲线表明： ①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催 化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。 ②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶 的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 (2)从丙图可以看出： 反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4．影响酶促反应速率的因素
2．图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；图乙是将一定 量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温 度变化的情况，下列说法中不正确的是( C)
A．T0表示淀粉酶催化反应的最适温度 B．图甲中，Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低，但对酶活性的 影响有本质的区别 C．图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高，麦芽糖不再上升 ，酶的活性已达到最大 D．图乙中A点对应的温度为T0