講課稿降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二我一定要好好地飽餐一頓??！第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二我就要抓住你了！第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)知目標(biāo)：識記：細(xì)胞代謝概念、活化能概念、理解酶在細(xì)胞中的作用能力目標(biāo)（1）通過學(xué)生主動參與科學(xué)探究的虛擬實驗活動，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的程序和方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和動手實踐的能力。（2）通過以小組為單位的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會與人交流和合作的能力情感態(tài)度價值觀（1）通過對“影響酶活性的條件”的探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的態(tài)度和實事求是的精神。培養(yǎng)學(xué)生知難而進(jìn)、鍥而不舍的頑強(qiáng)的意志品質(zhì)和勇于探索未知世界、勇于創(chuàng)新的精神。第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二重點、難點教學(xué)重點：酶在細(xì)胞代謝中的作用，酶活性的影響條件教學(xué)難點：控制變量的科學(xué)方法，對照性試驗設(shè)計的幾個原則第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二問題探討討論：1.1783年斯帕蘭札尼的實驗要解決什么問題？2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？3.怎樣才能證明你的推測？是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否能將肉塊分解。第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)胞代謝是離不開酶的！什么是細(xì)胞代謝？細(xì)胞代謝為什么離不開酶？問題3酶在細(xì)胞代謝中到底發(fā)揮了怎樣的作用？問題1問題2第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)胞代謝：細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。思考：化學(xué)中要想使一個化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行，一般怎樣處理（反應(yīng)條件)？

加熱、催化劑細(xì)胞代謝中的又是什么呢？催化劑酶第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二一、酶在細(xì)胞代謝中的作用：比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗?zāi)康模毫私膺^氧化氫酶的作用和意義探究實驗第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二百度百科：過氧化氫過氧化氫：危害：又名“雙氧水”，分子式為H2O2，液體，無色無味。能加速人體的衰老進(jìn)程，與老年癡呆關(guān)系密切，且能導(dǎo)致免疫力低下進(jìn)而導(dǎo)致各種疾病。第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗原理：（1）H2O2

可以在過氧化氫酶、Fe3+(無機(jī)催化劑)的催化下或者加熱的條件下分解為H2O和O2（2）肝臟細(xì)胞中含有過氧化氫酶，可以用新鮮的肝臟研磨液代替過氧化氫酶溶液（3）通過觀察溶液中冒出氣泡的多少，即可判斷過氧化氫分解速率的快慢第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二實驗：比較過氧化氫在不同條件下的分解材料用具：第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

1.取4支潔凈試管，編上序號，并且各注入2mL新配的過氧化氫溶液，按序號依次放置在試管架上。

2.將2號試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，并與1號試管作比較。

3.向3號試管內(nèi)滴入2滴氯化鐵溶液，向4號試管內(nèi)滴入2滴新鮮肝臟研磨液。輕輕地振蕩兩只試管，使試管內(nèi)的物質(zhì)混合均勻。仔細(xì)觀察哪支試管產(chǎn)生的氣泡多。

4.將點燃但無火焰的衛(wèi)生香分別放入3、4號試管內(nèi)液面的上方，觀察哪支衛(wèi)生香燃燒猛烈。方法步驟第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二1.過氧化氫有一定的腐蝕性，請盡量避免接觸皮膚。2.滴加試劑時，務(wù)必保證試管直立以避免試劑吸附在試管壁上。3.衛(wèi)生香使用完后，要立即熄滅。4.檢測衛(wèi)生香復(fù)燃時，要將衛(wèi)生香插入試管內(nèi)接近液面的位置，但要防止衛(wèi)生香熄滅。5.實驗過程中，請務(wù)必保持安靜！注意事項

第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二步驟試管編號

說明1234

一

H2O2濃度

劑量

二

劑量

結(jié)果氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香燃燒結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴清水2滴清水2滴2滴不明顯少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃過氧化氫在不同條件下的分解速率不一樣反應(yīng)條件自變量因變量無關(guān)變量對照實驗對照組實驗組實驗操作：對照實驗：除了一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗。人為改變的變量隨著自變量的變化而變化的變量。指與自變量同時影響因變量的變化、但與研究目的無關(guān)的變量。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

和1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？

加熱能促進(jìn)過氧化氫分解

在細(xì)胞內(nèi),能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎?

不能，溫度過高會造成生物的細(xì)胞死亡

3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量的氣泡產(chǎn)生，這說明什么？

Fe3+和過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解,起催化作用

3號和4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？

過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高的多與無機(jī)催化劑相比，能顯著降低化學(xué)反應(yīng)，催化效率更高。酶活化能第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量

加熱第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二主要特點參與反應(yīng)，不提供能量降低反應(yīng)所需的活化能本身的量與化學(xué)性質(zhì)不變催化劑在化學(xué)反應(yīng)中的作用反應(yīng)物產(chǎn)物………………活化能反應(yīng)進(jìn)程能量75無催化劑催化29過氧化氫酶54用膠態(tài)鉑催化活化能/kJ.mol-1條件..…………

無機(jī)催化劑第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二二、酶的本質(zhì)酶本質(zhì)的探索：（1）1857年，法國巴斯德通過顯微鏡觀察，提出釀酒中發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在結(jié)論：沒有活細(xì)胞的參與，糖類是不可能變成酒精的第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

(2)德國李比希結(jié)論：發(fā)酵是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用（3）德國畢希納結(jié)論：將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶

第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二（4）美國薩姆納

1926年，從刀豆種子中提出脲酶結(jié)晶，脲酶是一種蛋白酶

20世紀(jì)30年代,相繼提出了多種酶的蛋白結(jié)晶結(jié)論：酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì)第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二（5）20世紀(jì)80年代切赫、奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化作用結(jié)論：酶是具有催化作用的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二C．改變化學(xué)反應(yīng)的途徑和結(jié)果

D.降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更為顯著1.同無機(jī)催化劑相比，酶具有更高催化效率的原因是（）不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！B．能供給反應(yīng)物能量A．能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能注：答題請單擊選項鞏固練習(xí)第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二C．無機(jī)催化劑能讓反應(yīng)物分子獲得能量而加速反應(yīng)的進(jìn)行D．酶能降低反應(yīng)物分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化能而使反應(yīng)更容易進(jìn)行不要灰心，再來一次！恭喜你，答對了！再接再厲！不要灰心，再來一次！不要灰心，再來一次！A．是反應(yīng)物分子從常態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)所需要的能量B．加熱通常能使反應(yīng)物分子獲得足夠的活化能2、下列關(guān)于活化能說法中，錯誤的（）注：答題請單擊選項鞏固練習(xí)第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二拓展思考1.實驗過程中，為什么使用肝臟研磨液，如果使用塊狀肝臟，實驗結(jié)果有什么不同？第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二拓展實驗1.取兩個研缽，用鑷子夾取兩塊切好的等體積的肝臟分別加入兩個研缽。2.將其中一個研缽中的肝臟充分研磨，乙研缽不做處理3.取2支未使用過的試管，各加入等量且適量的

H2O2溶液。4.同時將2支試管中的溶液分別加入兩個研缽中。5.比較研缽中產(chǎn)生氣泡速率的快慢。第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二拓展思考2.實驗過程中，為什么必須用新鮮的肝臟，如果用火焰灼燒過的肝臟做實驗，結(jié)果有什么不同？請利用剩下的實驗器材完成探究第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二小結(jié)

1.細(xì)胞代謝的概念：細(xì)胞中每時每刻進(jìn)行著的許多化學(xué)反應(yīng)

2.細(xì)胞代謝離不開酶的原因：酶才能讓細(xì)胞代謝在溫和條件下快速進(jìn)行

3.酶在細(xì)胞代謝中到底發(fā)揮了怎樣的作用？顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)的速率

4.活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二酶來源功能化學(xué)本質(zhì)多數(shù)是蛋白質(zhì)類化合物，少數(shù)是RNA?；罴?xì)胞產(chǎn)生的催化作用酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物酶的本質(zhì)第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二

1、酶具有高效性酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107－1013

倍三、酶的特性第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二結(jié)論：酶能催化生物化學(xué)反應(yīng)，催化效率比無機(jī)催化劑高得多。研究發(fā)現(xiàn)，酶的催化效率是無機(jī)催化劑催化效率的107~1013倍。因此，。酶具有高效性表在20℃測得的過氧化氫分解的活化能條件活化能/kJ·mol-1沒有催化劑催化

用Fe3+催化

用過氧化氫酶催化75

43

29加熱：提高分子的能量Fe3+：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能酶：更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二每一種酶只能催化

化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞代謝能夠有條不紊地進(jìn)行，與酶的

是分不開的。

2.酶具有專一性一種或一類

專一性鎖和鑰匙學(xué)說第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二3、酶的其他特性？蛋白酶，淀粉酶，蔗糖酶，肽酶，麥芽糖酶……由這些酶的名字你能想到什么嗎？設(shè)計一個實驗來驗證一下你的推測提出問題做出假設(shè)設(shè)計實驗進(jìn)行實驗分析結(jié)果、得出結(jié)論。第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用

原理：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化作用下能水解為麥芽糖和葡萄糖。蔗糖在酶的催化作用下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、葡萄糖、果糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與斐林試劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成磚紅色的沉淀。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二淀粉溶液蔗糖溶液實驗步驟一二三實驗現(xiàn)象結(jié)論加入淀粉酶2滴，振蕩，試管下半部浸入60℃左右的熱水中，反應(yīng)5min2號試管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林試劑振蕩約60℃水浴2min1號試管中加入2mL淀粉溶液白色無變化棕色磚紅色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。探究淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二從上面進(jìn)行的實驗我們看出進(jìn)行實驗需要一定的條件，比如唾液淀粉酶37℃左右最好。能不能設(shè)計一個實驗，來證明溫度會影響酶的活性？酶活性：酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率。請你來探究第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二1號試管淀粉溶液實驗步驟一二三四實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管加入淀粉酶2滴，振蕩試管各加入2mL淀粉溶液藍(lán)色保持0℃冰水中反應(yīng)約5min水浴37℃5min水浴100℃，反應(yīng)約5min各加入兩滴碘液振蕩藍(lán)色只有在一定溫度下酶的催化效率最好不變藍(lán)探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響自變量因變量第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二在最適溫度的兩側(cè)，反應(yīng)速率都比較較高的溫度容易使酶的遭到破壞而失去。每種酶都有自己的低活性最適溫度空間結(jié)構(gòu)最適溫度時，酶的活性最高；第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二1號試管過氧化氫溶液實驗步驟一二三實驗現(xiàn)象結(jié)論2號試管3號試管試管各加入2mL過氧化氫溶液無明顯變化蒸餾水1mL5%NaOH溶液1mL5%HCL溶液1mL各加入幾滴過氧化氫酶溶液，2—3min后將點燃的衛(wèi)生香分別放入試管中只有在適合的pH下酶的催化效率最好復(fù)燃無明顯變化探究pH對過氧化氫酶活性的影響自變量因變量第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二過氧化氫酶在最適合的pH下，酶的活性

最高空間結(jié)構(gòu)在過酸過堿的條件下，都會使酶的遭到破壞而失去。活性超過最適pH時，隨著pH的繼續(xù)升高，酶的活性逐漸下降。第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二高溫、低溫、過酸和過堿對酶活性的影響其本質(zhì)相同嗎？不同，過酸、過堿或溫度過高，會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；低溫使酶活性明顯下降，但在適宜溫度下其活性可以恢復(fù)。第45頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二★影響酶促反應(yīng)速率的因素：1、溫度3、酶的濃度：反應(yīng)速率隨酶濃度的升高而加快。4、底物濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，反應(yīng)速率隨底物濃度的升高而加快，但達(dá)到一定濃度，反應(yīng)速率不再變化酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定2、pH第46頁，共50頁，2023年，2月20日，星期二酶的特性：具有高效性具有專一性作用條件