光合作用細(xì)胞呼吸能量ATP酶物質(zhì)代謝有機(jī)物分解有機(jī)物合成第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為

。（新陳代謝）細(xì)胞代謝學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容框架1.通過(guò)對(duì)酶催化作用具體實(shí)例的討論，說(shuō)明酶在細(xì)胞代謝中的作用及酶的本質(zhì)和特性。2.通過(guò)對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和探究，嘗試控制自變量、觀察和檢測(cè)因變量，設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)組。降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（第1課時(shí)）第5章第1節(jié)2H2O22H2O+O2↑細(xì)胞代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，但代謝也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，如過(guò)氧化氫，體內(nèi)過(guò)氧化氫過(guò)多會(huì)導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)（包括頭發(fā)）變白，會(huì)加速人體衰老。資料加熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加催化劑（如Fecl3)細(xì)胞中含有過(guò)氧化氫酶在體外要使過(guò)氧化氫快速分解需要什么條件？細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫又是怎樣被快速分解的呢？一、酶在細(xì)胞代謝中的作用問(wèn)題探討是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。便于取出實(shí)驗(yàn)材料（肉塊），排除物理性消化對(duì)肉塊的影響，確定其是否發(fā)生了化學(xué)性消化。收集胃內(nèi)化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解?！炯?xì)胞代謝】問(wèn).斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？問(wèn).什么是細(xì)胞代謝？問(wèn).細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所？問(wèn).誰(shuí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了胃蛋白酶？①②③胃蛋白酶發(fā)現(xiàn)過(guò)程：細(xì)胞代謝：細(xì)胞中幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是由酶催化的。酶促反應(yīng)又稱為酶催化作用，指的是由酶作為催化劑進(jìn)行催化的反應(yīng)。問(wèn).細(xì)胞代謝為什么離不開(kāi)酶？細(xì)胞質(zhì)【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用一、【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用1實(shí)驗(yàn)原理：①②2H2O22H2O+O2↑不同條件①高溫②FeCl3（無(wú)機(jī)催化劑）③過(guò)氧化氫酶2實(shí)驗(yàn)材料：新鮮肝臟中有較多的過(guò)氧化氫酶且活性高。使肝細(xì)胞破裂從而釋放出過(guò)氧化氫酶,有利于過(guò)氧化氫酶與試管內(nèi)過(guò)氧化氫分子充分接觸，加速過(guò)氧化氫的分解為什么要將豬肝制成研磨液？【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用3實(shí)驗(yàn)步驟：3%2ml2ml2ml常溫2滴②點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況①氣泡冒出情況滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí)，能否共用一個(gè)吸管？不能【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用4實(shí)驗(yàn)結(jié)果：3%2ml2ml2ml常溫2滴②點(diǎn)燃的衛(wèi)生香的復(fù)燃情況①氣泡冒出情況不明顯少量較多大量變亮復(fù)燃不復(fù)燃不復(fù)燃【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多，說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。不能。細(xì)胞是在常溫下生活，若加熱，會(huì)使細(xì)胞死亡加熱能促進(jìn)H2O2的分解，提高反應(yīng)速率【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用合作探究：閱讀教材P78“科學(xué)方法”相關(guān)知識(shí)，在下表中標(biāo)出相應(yīng)知識(shí)（1）在試管編號(hào)處標(biāo)出哪幾只是對(duì)照組？哪幾只是實(shí)驗(yàn)組？（2）分別代表什么變量？（相同條件：相同且適宜）【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用自變量因變量無(wú)關(guān)變量1與2對(duì)照：加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(加熱為反應(yīng)提供能量)1與3對(duì)照：FeCl3在常溫下能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(無(wú)機(jī)催化劑具有催化作用)1與4對(duì)照：過(guò)氧化氫酶在常溫下能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。(酶具有催化作用)3與4對(duì)照：過(guò)氧化氫酶比FeCl3的催化效率高。（酶具有高效性）通過(guò)將不同類型催化劑(主要是酶與無(wú)機(jī)催化劑)催化底物的反應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。5實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組酶和無(wú)機(jī)催化劑一樣，都能催化化學(xué)反應(yīng)，并且酶的催化效率遠(yuǎn)高于無(wú)機(jī)催化的催化效率。【探究一】酶在細(xì)胞代謝中的作用加入2滴煮沸過(guò)的肝臟研磨液的5號(hào)試管，可以與加入新鮮的肝臟研磨液的4號(hào)試管進(jìn)行對(duì)照；加入2滴蒸餾水的6號(hào)試管可以作為3號(hào)試管和4號(hào)試管的對(duì)照組。課本P80【拓展】【拓展】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原則：多次實(shí)驗(yàn)，取平均值，用以減少誤差和偶然性【拓展】【拓展】對(duì)照類型：空白對(duì)照對(duì)照組為自然狀態(tài)下不做處理的對(duì)象組實(shí)驗(yàn)組為施加實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象組為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象組為實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照條件對(duì)照即給對(duì)象施加某種實(shí)驗(yàn)處理，雖不是檢驗(yàn)假設(shè)需要的，但更能充分說(shuō)明實(shí)驗(yàn)變量的對(duì)照。加熱為什么能加快過(guò)氧化氫分解？3號(hào)、4號(hào)試管沒(méi)有加熱，為什么也有大量氣泡產(chǎn)生？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。加熱：為分子提供了能量。無(wú)機(jī)催化劑：降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶：同無(wú)機(jī)催化相比，酶。更顯著地降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因而催化效率更高。二、酶的作用機(jī)理閱讀書本P78第一、二段，思考：以下不同條件加快反應(yīng)速率的原理bade反應(yīng)過(guò)程能量初態(tài)（反應(yīng)物）終態(tài)（產(chǎn)物）活躍狀態(tài)①②③ad段的含義？ac段？ac>ab段，說(shuō)明？

沒(méi)有催化劑無(wú)機(jī)催化劑酶酶降低的活化能。二、酶的作用機(jī)理c②①③請(qǐng)說(shuō)明每條曲線是在何種條件下進(jìn)行的反應(yīng)？在沒(méi)有催化劑條件下，反應(yīng)所需要的活化能。酶降低活化能的作用比無(wú)機(jī)催化劑更顯著，酶具有高效性。

表示自然條件下反應(yīng)所需要的活化能

表示使用無(wú)機(jī)催化劑時(shí)反應(yīng)所需要的活化能

表示使用酶時(shí)反應(yīng)所需要的活化能

表示酶所降低的活化能E2E1E3E2-E3

表示加熱時(shí)反應(yīng)所需要的活化能E2練習(xí)：《金》P88例1、2、3、4發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無(wú)關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納其他科學(xué)家切赫和奧爾特曼胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)切赫奧爾特曼少數(shù)酶是RNA三、酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。課本P80二、2酶的本質(zhì)：絕大多數(shù)為_(kāi)_______,少數(shù)為_(kāi)____。蛋白質(zhì)RNA三、酶的本質(zhì)是_______產(chǎn)生的一類具有_____作用的_______?；罴?xì)胞催化有機(jī)物（來(lái)源）（作用）（本質(zhì)）思考1：酶的基本組成單位是

_____。思考2：酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的，所以要在細(xì)胞外才能發(fā)揮催化作用（）思考3：細(xì)胞中的酶可來(lái)自于食物。（

）氨基酸或核糖核苷酸××細(xì)胞內(nèi)、外，體外均可起作用練習(xí)：課本P801、2《金》P90例6對(duì)點(diǎn)精練：1.下列有關(guān)生物體內(nèi)酶的說(shuō)法正確的是（

）A.酶是一類具有生物催化作用的有機(jī)物B.酶都是在核糖體上合成的C.酶與雙縮脲試劑都可以產(chǎn)生紫色反應(yīng)D.絕大多數(shù)活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶

E.酶離開(kāi)了活細(xì)胞還能發(fā)揮作用

F.在化學(xué)反應(yīng)前后，酶本身的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量會(huì)發(fā)生變化

ADE可用第2章中學(xué)過(guò)的檢測(cè)蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質(zhì),主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。思維拓展：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究某種酶是不是蛋白質(zhì)某種酶+蛋白質(zhì)底物被催化→該酶是蛋白質(zhì)底物沒(méi)有被催化→該酶是RNA某種酶+雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色→該酶是蛋白質(zhì)不出現(xiàn)紫色→該酶是RNA方案1：染色法方案2：酶解法3.給你一份某種酶的結(jié)晶，你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)它是不是蛋白質(zhì)嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)略寫出實(shí)驗(yàn)步驟。想一想，在薩姆納之前，為什么很難鑒定酶的本質(zhì)?P7610《書》P80設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究某種酶是不是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)步驟：選材、分組、編號(hào)第一步：取2支試管，編號(hào)為1號(hào)試管、2號(hào)試管；第二步：向1號(hào)試管中加入2mL雞蛋清，2號(hào)試管中加入2mL該酶；設(shè)置自變量第三步：向2支試管中各加入1mL雙縮脲A液(NaOH溶液)，搖勻，再向2支試管加入4滴雙縮脲B液(CuSO4溶液)，搖勻?？刂茻o(wú)關(guān)變量第四步：觀察2支試管中溶液顏色的變化。觀察，記錄結(jié)果預(yù)測(cè)：若兩試管均呈現(xiàn)紫色，則說(shuō)明

；若1號(hào)試管呈現(xiàn)紫色，2號(hào)試管沒(méi)有呈現(xiàn)紫色，則說(shuō)明

。該酶是蛋白質(zhì)該酶不是蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組相同且適宜對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟實(shí)驗(yàn)一般步驟：第一步：選材、分組、編號(hào)；第二步：設(shè)置自變量第三步：控制無(wú)關(guān)變量

根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑模治鰧?shí)驗(yàn)的自變量，找出主要的無(wú)關(guān)變量，明確因變量的檢測(cè)方法。第四步：觀察、比較因變量常用句：取相同的×××平均（隨機(jī)）分為×組，編號(hào)為A、B、C……常用句：A組（實(shí)驗(yàn)組）添加一定量的……，B組（對(duì)照組）添加等量的……常用句：相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間……常用句：觀察并記錄……課堂小結(jié)三、探究酶的特性資料1：酶的催化效率約是無(wú)機(jī)催化劑的107-1013倍。資料2：下圖為某種酶的作用模型，A為酶，B/C/D為反應(yīng)物，E/F為產(chǎn)物。資料3：腸淀粉酶的最適PH為6.7-7.0，最適溫度為37℃左右；傳統(tǒng)淀粉分解成葡萄糖需要在245kPa的高壓、140-150℃的高溫、強(qiáng)酸處理下進(jìn)行。1.高效性2.專一性3.作用條件溫和每一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。例如：脲酶——只能使過(guò)尿素分解；

蛋白酶——可以催化多種蛋白質(zhì)水解下述資料分別反映了酶的什么特性？思考：無(wú)機(jī)催化劑是否具有專一性？練習(xí)：課本P85二1、《金》P94例3、看《課本》P81看：《課本》P84與社會(huì)聯(lián)系、相關(guān)信息結(jié)合左圖思考以下問(wèn)題：1-3分別對(duì)應(yīng)哪種條件？（加酶、加無(wú)機(jī)催化劑、不加催化劑）哪些曲線對(duì)比可說(shuō)明酶具有高效性？加入酶是否會(huì)改變反應(yīng)平衡點(diǎn)（生成物的量）？反應(yīng)前后，酶的數(shù)量和化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生改變？1.高效性生成物的量加酶無(wú)機(jī)催化劑不加催化劑1-2。高效性（與無(wú)機(jī)催化劑比）1-3對(duì)比說(shuō)明可說(shuō)明什么問(wèn)題？酶具有催化作用（與不加催化劑比）不改變。不改變。酶具有高效性的原因是？降低的活化能的作用更顯著2.專一性Q1：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證酶具有專一性？同種酶＋不同底物

探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用Q2：本實(shí)驗(yàn)的自變量是？因變量是？因變量如何檢測(cè)？底物種類淀粉蔗糖＋淀粉酶水解情況產(chǎn)生還原糖不產(chǎn)生還原糖＋斐林試劑出現(xiàn)磚紅色沉淀不出現(xiàn)磚紅色沉淀不同酶＋同種底物Q3：能否用碘液對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)？不能，因?yàn)榈庖簾o(wú)法檢測(cè)蔗糖是否發(fā)生水解。練習(xí)：課本P85一1、2《金》P94例4、

看《金》P94點(diǎn)撥提升實(shí)驗(yàn)步驟試管編號(hào)2A（1號(hào)）B（2號(hào)）

1淀粉2ml蔗糖2ml2淀粉酶2ml2ml3發(fā)生反應(yīng)60℃水浴加熱5min4結(jié)果檢測(cè)分別加入2ml斐林試劑，沸水浴加熱1min實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論

探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用無(wú)磚紅色沉淀有磚紅色沉淀淀粉蔗糖淀粉酶只能催化

水解，不能催化

水解酶具有專一性書P82：討論1：在已知淀粉酶能夠催化淀粉水解的情況下，本實(shí)驗(yàn)設(shè)置1號(hào)試管還有沒(méi)有必要？有必要（排除無(wú)關(guān)變量的影響，比如淀粉酶本來(lái)就失活了）3.作用條件溫和結(jié)合下列資料分析有哪些條件會(huì)影響酶的作用？資料1：某種加酶洗衣粉的包裝袋上，注明該洗衣粉的適用水溫為不能超過(guò)60℃。資料2：口腔溫度和體溫差不多，唾液淀粉酶進(jìn)入胃后，卻不能催化淀粉分解。溫度pH探究溫度和pH對(duì)酶活性的影響酶活性:酶催化特定化學(xué)反應(yīng)的能力。（單位時(shí)間

的減少量或

的增加量來(lái)表示）表示方法：在一定條件下酶所催化某一化學(xué)反應(yīng)的速率。反應(yīng)物生成物（底物）（產(chǎn)物）課題名稱探究溫度對(duì)酶活性的影響探究pH對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)材料淀粉溶液、淀粉酶溶液肝臟研磨液、過(guò)氧化氫溶液自變量溫度pH自變量的設(shè)置方法60℃的水、沸水、冰塊蒸餾水、鹽酸、NaOH溶液因變量酶活性因變量的觀察指標(biāo)加碘液后溶液顏色的變化氧氣產(chǎn)生的速率無(wú)關(guān)變量pH等溫度等提供材料：淀粉溶液、唾液淀粉酶溶液、H2O2溶液，新鮮質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的肝臟研磨液能用H2O2？能用淀粉？斐林試劑？不能用H2O2，因?yàn)闇囟炔粌H影響H2O2酶的活性，而且直接影響H2O2的分解。

不能用淀粉，因?yàn)榈矸墼谒嵝詶l件下會(huì)發(fā)生水解。

不能用斐林試劑，因?yàn)橛渺沉衷噭z測(cè)時(shí)需要水浴加熱，會(huì)改變溫度。

見(jiàn)《金》P98實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)《金》P97

探究溫度對(duì)酶活性的影響組別第1組（1和2號(hào)）第2組（3和4號(hào)）第3組（5和6號(hào)）實(shí)驗(yàn)步驟一1、3、5號(hào)試管各加入：淀粉酶10滴2、4、6號(hào)試管各加入：淀粉溶液2mL二1和2號(hào)試管分別冰水浴3min3和4號(hào)試管分別60℃水浴3min5和6號(hào)試管分別沸水浴3min三同組的兩支試管溶液混合，然后在各自溫度維持5min四各加入2滴

碘液

，搖勻五觀察并記錄結(jié)果結(jié)果結(jié)論變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)酶活性受到溫度影響，高溫和低溫都會(huì)降低酶活性。將酶、反應(yīng)物分別保溫至設(shè)定溫度后再混合，目的？《金》P97探究pH對(duì)酶活性的影響試管編號(hào)1號(hào)2號(hào)3號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟一各加入4滴新鮮肝臟研磨液（酶）二加入1mL蒸餾水加入1mLHCl加入1mLNaOH三各加入2mLH2O2溶液，搖勻四觀察并記錄各試管氣泡產(chǎn)生速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論極慢極慢極快酶活性受到pH影響，過(guò)酸和過(guò)堿都會(huì)降低酶活性。先調(diào)好酶溶液的PH再與反應(yīng)物混合步驟二、三順序能否對(duì)調(diào)？若要進(jìn)一步探究酶作用的最適溫度/最適pH，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，能否判斷上述酶作用的最適溫度/最適pH？

探究淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的水解作用見(jiàn)《金》P98歸納提升請(qǐng)描述溫度和pH對(duì)酶活性的影響：最適溫度最適pH存在最適溫度/pH，低于最適溫度/pH時(shí)，隨溫度/pH升高，酶活性……高于最適溫度/pH時(shí)，隨溫度/pH升高，酶活性……溫度過(guò)高、過(guò)酸、過(guò)堿會(huì)使酶永久失活。原因：使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞低溫抑制酶活性，但不破壞酶的空間結(jié)構(gòu)（升溫可恢復(fù)）保存酶的條件：低溫，最適pH縮小梯度，定量測(cè)定多個(gè)溫度、pH下的酶活性（教材P84：相關(guān)信息）3.作用條件溫和左圖為某酶促反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由此可得出什么結(jié)論：存在最適pH，低于最適pH時(shí)，隨pH升高，酶活性上升，高于最適pH時(shí)，隨pH升高，酶活性下降。當(dāng)溫度從30℃上升到37℃，酶活性的先升后降。溫度不影響最適pH。練習(xí)：課本P85一

3、《金》P1007(4)(5)1、在測(cè)定植物α-淀粉酶活性時(shí)，將溫度由0℃上升到60℃的過(guò)程中，酶活性將：A、不斷上升B、沒(méi)有變化C、先升后降D、先降后升【練】B變式訓(xùn)練：若將溫度由100℃下降到60℃的過(guò)程中，酶活性將：（溫度過(guò)高：失活）2、測(cè)定胃蛋白酶的活性時(shí)，將pH由1.5上升到6的過(guò)程中，該酶活性將_______A、不斷下降B、沒(méi)有變化C、先升后降D、先降后升變式訓(xùn)練：測(cè)定胃蛋白酶的活性時(shí)，將pH由