人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》一 酶的作用和本质课堂教学课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了酶的发现历程，化学反应，三酰甘油，过氧化氢酶，②实验过程和现象，复燃但不，复燃明显，人为控制的对实验对象，进行处理，FeCl3溶液等内容，欢迎下载使用。

第1节　降低化学反应活化能的酶
第1课时　酶的作用和本质
1．概述酶的作用和本质。2．通过对有关酶实验的分析，学会控制变量和设计对照实验。1．生命观念——结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定的。2．科学探究——实验思路及设计：能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论。
知识点一　酶在细胞代谢中的作用
2．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多_______________，统称为细胞代谢。(2)实例①两分子单糖脱水缩合形成_________，葡萄糖脱水缩合形成淀粉。②三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成_______________。(3)意义：细胞生命活动的基础。
③实验结论Ⅰ.加热、FeCl3和过氧化氢酶都可以_________反应速率。Ⅱ.与无机催化剂FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率_________。
(2)科学方法——控制变量和设计对照实验①实验中的变量
②对照实验Ⅰ.概念：除作为____________的因素外，其余因素(无关变量)都_______________，并将结果进行比较的实验。Ⅱ.基本要求：设置________________________。对照组是指未经实验因素处理的、实验结果已知的组别(也叫常态组)，实验组是指经实验因素处理的，人为改变条件的、实验结果未知的组别。例如：上述实验中1号试管在实验中的作用就是对照(空白对照)，2号、3号和4号试管是实验组。Ⅲ.实验的原则：单一变量原则，即除了作为____________的因素不同外，实验组和对照组的其余因素(无关变量)都_________且适宜。
4．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)酶作用机理(实质)：___________________________，同无机催化剂相比，酶__________________的作用更显著，因而催化效率更高。
(3)酶降低化学反应活化能的图解
①曲线Ⅱ：________________________反应曲线。②曲线Ⅰ：__________________反应曲线。③AC段：在无催化剂的条件下，反应所需要的活化能。④AB段：酶_____________________。⑤若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则B点在纵坐标上将向______移动。(4)酶作用的意义：由于酶的催化作用，细胞代谢才能在较温和条件下快速有序地进行。
活学巧练1.细胞代谢只能产生对细胞有用的物质。( )2．加热、无机催化剂和酶都能降低化学反应的活化能。 ( )3．无关变量是对实验没有影响的变量。 ( )4．酶通过给反应物提供能量加快反应速率。 ( )
深入探讨比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，2号试管与3、4号试管能不能形成对照，为什么？提示：不能，原因是2号试管与3、4号试管之间不符合单一变量原则。
1．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验注意事项(1)肝脏最好是新鲜的，否则会因酶的数量减少和活性降低影响实验效果。(2)过氧化氢溶液最好现配现用，因过氧化氢在常温下会慢慢分解，长时间放置会导致过氧化氢浓度不准确，影响实验效果。(3)取液时，不能混用胶头滴管，避免试剂混杂，影响实验结果。
2．加热与加催化剂的作用机理比较(1)加热：给化学分子提供能量。(2)酶与无机催化剂的共性①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。②反应前后性质、数量不变。③只改变反应速率，不改变反应平衡点。
典例剖析 下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析合理的是( )A．本实验的自变量只是催化剂的不同B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等C．1号与2号、1号与4号可分别构成对照实验D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
解析： 1号试管是对照组，2号、3号和4号试管分别进行的操作是加热、加无机催化剂、加酶，这些处理就是自变量，因此该实验的自变量是温度和催化剂的种类，A错误；除自变量外，实验过程中存在的会影响实验现象或结果的因素或条件称为无关变量，过氧化氢的浓度、溶液体积、反应时间、酶的用量等是无关变量，而温度是自变量之一，B错误；1号与2号对照，可说明加热能促进过氧化氢分解，1号与4号对照，可得出过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，C正确；加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易反应的活跃状态，不是降低反应的活化能，D错误。
如图所示，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( )
解析： 由于酶的作用是降低化学反应的活化能，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，故①比②曲线的峰值要低，且①②曲线峰值的差值表示降低的活化能E，C正确。
1．酶本质的探索历程(1)巴斯德之前：发酵是一个纯化学过程，与生命活动无关。
(3)毕希纳(德国)：获得含有酿酶的提取液，但未能分离鉴定出酶。(4)萨姆纳(美国)：1926年用丙酮提取出了刀豆种子中的脲酶，后用多种方法证明脲酶是____________。(5)切赫和奥特曼(美国)：20世纪80年代，发现少数____________也具有催化功能。2．酶的概念酶是活细胞产生的具有_______________的有机物，其中绝大多数酶是____________，少数是____________。
活学巧练1.酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用。( )2．所有的酶都是在核糖体上合成的。 ( )3．酶具有催化、调节等多种功能。 ( )
深入探讨萨姆纳获得的脲酶结晶究竟是什么物质？结合你学的知识给出一种可行的鉴定方法。提示：蛋白质；利用双缩脲试剂进行鉴定。
典例剖析 酶是由活细胞产生的。下列关于酶的叙述中，正确的一组是( )①酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 ②酶在代谢中只能起催化作用 ③酶在化学反应前后种类和数量都不会发生改变 ④酶之所以能够改变化学反应速率，是因为提供了化学反应所需的活化能 ⑤只要条件适宜，酶在生物体外也能催化相应的化学反应A．②③⑤ B．①②④C．①③⑤ D．②③④
[解析]　 大部分酶是蛋白质，但少数酶是RNA，①错误；酶的作用是催化，作用机理是降低化学反应的活化能，但自身在反应前后种类和数量不发生改变，②③正确、④错误；酶在生物体内外都可以发挥作用，⑤正确。
下列有关酶的叙述，正确的是( )A．酶的数量因参与化学反应而减少B．酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸C．同一生物体不同细胞内的各种酶催化反应各不相同D．任何一个活细胞都能产生酶，酶在细胞内才起催化作用解析：酶的数量不会随着化学反应而变化；绝大多数酶属于蛋白质，少数酶为RNA，故酶的基本组成单位为氨基酸或核糖核苷酸；同一生物体不同细胞内的酶有相同种类，如呼吸酶，它们催化的反应是相同的；酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，除特殊情况下活细胞均能产生酶，酶可以在细胞内或细胞外起催化作用。
科学方法：控制变量和设计对照实验1．变量：实验过程中的变化因素称为变量。
2．对照实验①含义：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验。
③实验设计原则a．对照原则：设计对照实验，既要有对照组又要有实验组。b．单一变量原则：实验设计时只有一个自变量，且无关变量在对照组和实验组中均要保持一致且适宜。c．等量性原则：指除单一变量可以变化外，其他的实验条件应是一样的，如所用试剂量要相同、放在相同条件下培养、取长势相同的植物培养等。
下表是有关淀粉酶的探究实验，“＋”表示加，“－”表示不加。下列叙述正确的是( )
A.实验的目的是探究pH对淀粉酶活性的影响B．能用碘液对实验的结果进行检测C．实验中的自变量是催化剂的种类D．实验结果说明淀粉酶具有专一性解析： 分析图表信息可知，该实验中的单一变量为底物的种类而不是pH，故实验目的不是探究pH对淀粉酶活性的影响，A、C错误；本实验不可用碘液对实验结果进行检测，因为不管淀粉酶能否催化蔗糖分解，溶液都不变色，B错误；实验结果为淀粉酶催化淀粉水解生成的还原糖，可与斐林试剂发生反应生成砖红色沉淀，而蔗糖一组不能发生反应，说明淀粉酶具有专一性，D正确。
学霸记忆1.细胞代谢是细胞中化学反应的总称。2．酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应的活化能。3．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
1．如图曲线表示物质A生成物质P的化学反应，分别为无催化条件和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．ab段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能B．ad段表示在无催化剂催化条件下，使物质A生成物质P反应发生需要的活化能C．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动D．若只改变反应的温度或pH条件，则图中曲线的原有形状可发生改变
解析：根据图中曲线、文字说明和酶的作用原理可知bc段表示在有酶催化条件下，使物质A生成物质P反应时需要的活化能；根据活化能概念可知，ac段表示无催化剂时所需的活化能；无机催化剂催化效率低，降低的活化能少，b应向上移动；温度或pH影响酶的活性甚至会使酶丧失活性，因此会改变化学反应所需的活化能，因此改变温度或pH，则图中曲线的形状也会改变，所以D正确，A、B、C错误。
2．(2023·兰州一中高一期末)下列关于比较过氧化氢在不同条件下分解的实验描述，正确的是(　　)A．分别往试管中加入两滴肝脏研磨液、FeCl3溶液，保证了催化剂用量相等B．该实验的自变量是高温、FeCl3溶液和肝脏研磨液，因变量是H2O2的分解速率C．实验的温度、底物的量等都能影响实验的结果，都是该实验的自变量D．通过该对比实验，证明酶具有高效性
解析：每滴FeCl3溶液中的Fe3＋数大约是每滴肝脏研磨液中的过氧化氢酶分子数的25万倍，分别往试管中加入两滴肝脏研磨液、FeCl3溶液，保证了加入溶液的量相等，但催化剂的用量并不相等，A错误；该实验的自变量是高温、FeCl3溶液和肝脏研磨液等处理条件，因变量是H2O2的分解速率，B正确；实验的温度、底物的量等都能影响实验的结果，都是该实验的无关变量，C错误；该实验并不都是实验组，还设置有对照组，不是对比实验，D错误；故选B。
3．(2023·湖南雨花高一期末)某校生物兴趣小组为探究影响酶活性的因素而设计了以下实验方案。请分析后回答下列问题：
(1)该实验中，pH属于_________变量，所以三支试管的pH应______________________。(2)甲、乙、丙三支试管中，酶活性最高的是______试管。(3)如将实验的材料换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，此设计不科学，其理由是________________________________________。(4)如果直接选用双缩脲试剂来检测实验结果，此设计也不合理，理由是_____________________________________________________。
H2O2在加热的条件下会分解
胃蛋白酶是蛋白质，也会与双缩脲试剂反应出现紫色现象