
人教版高中生物必修一《降低化學反應活化能的酶》細胞的能量供應和利用PPT課件下載,共68頁。
學習目標
1. 通過對酶催化作用具體實例的討論,說明酶在細胞代謝中的作用及酶的本質和特性。
2. 通過閱讀分析“關于酶本質的探索”資料,認同科學是在不斷的探索和爭論中前進的,偉大的科學家也會有認識上的局限性。
3. 進行有關的實驗和探究,學會控制自變量,觀察和檢測因變量的變化,以及設置對照組和重復實驗。
重點
酶的作用、本質和特性。
難點
1.酶降低化學反應活化能的原理。
2.控制變量的科學方法。
內(nèi)容精解
一 酶的作用和本質
酶的本質
酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質,少數(shù)酶是RNA。
酶的作用原理
酶在細胞代謝中的作用
酶具有催化作用,使細胞代謝能在溫和的條件下快速進行。
酶能降低化學反應的活化能
1. 活化能:分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。
2. 酶的作用機理
酶在生化反應中起著催化劑的作用,其作用機理是降低化學反應的活化能(如圖),使一個原本在較溫和條件下不能進行的反應可以高效快速地進行。
(1)底物S 處于常態(tài),在反應的瞬間,底物中有一部分分子具有比常態(tài)更高的能量即處于活化態(tài),這時就能形成新物質,即處于活化態(tài)的分子越多,反應速率就越快。
(2)在酶催化反應過程中,只需較少的能量就可以使底物進入活化態(tài),與非催化反應過程相比,處于活化態(tài)的分子數(shù)量大大增加,從而加快了反應速率。
【特別提示】
(1)酶、無機催化劑可以降低反應的活化能,而不是提供活化能,用加熱的方法是提供化學能。
(2)酶與無機催化劑一樣,都能改變化學反應的速率, 但本身不被消耗;都能縮短反應達到平衡的時間,但不改變反應的方向和平衡點。
(3)雖然酶是活細胞產(chǎn)生的有機物,但是它可以在細胞外發(fā)揮作用,如消化道內(nèi)的唾液淀粉酶等消化酶。
二 實驗:比較過氧化氫在不同條件下的分解
實驗原理
水浴加熱、FeCl3 溶液中的Fe3+ 以及肝臟研磨液中的過氧化氫酶均可促進H2O2 分解為H2O 和O2。
實驗結論
常溫常壓下,F(xiàn)e3+ 和過氧化氫酶都能催化H2O2 的分解,但過氧化氫酶的催化效率更高,酶具有高效性的特點。
【特別提示】
試管中冒出的氣泡的快慢不是因變量。H2O2 的分解速率是因變量,但不能直接觀察到這一變量,通過檢測產(chǎn)生氣泡的多少可推測出H2O2 分解速率的快慢。
對照實驗
概念:除了要探究的因素外,其余因素都保持不變的實驗。
原則:除了要探究的變量外,其他變量都應當始終保持相同且適宜。
【特別提示】
實驗設計要遵循單一變量原則和等量對照原則。單一變量即實驗中只有一個自變量。等量對照是指在其他無關變量相同且適宜的情況下,設置對照組和實驗組作比較。上述實驗中可形成多組對照實驗,如試管1 與試管4 作對照,可說明酶具有催化作用,試管3 與試管4 作對照,可說明酶的催化效率更高。
三 酶的特性
高效性
與無機催化劑相比,酶具有更高的催化效率,如圖所示:
1. a 與b 曲線比較,說明酶的高效性。
2. a 與c 曲線比較,說明酶具有催化作用。
3. 酶只能縮短達到化學反應平衡所需的時間,不能改變反應的平衡點(即底物量一定的條件下,不會改變產(chǎn)物的最終生成量)。
作用條件較溫和
酶所催化的化學反應一般在比較溫和的條件下進行。酶的催化作用需要適宜的溫度和pH,過酸、過堿和高溫都能使蛋白質分子的空間結構遭到破壞,從而引起酶活性的改變。如圖所示。
1. 低溫時酶的空間結構沒有被破壞,酶活性降低但不會失活,一定范圍內(nèi),隨著溫度升高,酶的活性會提高。高溫時酶的空間結構被破壞,酶的活性喪失,且不可恢復。
2. 強酸、強堿條件下,酶的空間結構被破壞,酶的活性喪失, 且不可恢復。
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