《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用PPT
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、酶在代謝中的作用
1.細(xì)胞代謝:
(1)場所:_____中。
(2)實(shí)質(zhì):許多_________的總稱。
【激疑】
動(dòng)物消化道內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的消化屬于細(xì)胞代謝嗎?
提示:消化道與外界環(huán)境直接相通,其中營養(yǎng)物質(zhì)的消化不是發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng),故不屬于細(xì)胞代謝。
2.對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì):
(1)變量:實(shí)驗(yàn)過程中的變化因素。
①自變量:_________的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素。
②因變量:因_______改變而變化的變量。
③無關(guān)變量:除自變量外,實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________的可變因素。
(2)對(duì)照實(shí)驗(yàn):除作為自變量的因素外,其余因素都__________,并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)。一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。
①對(duì)照組:一般不進(jìn)行人為處理,處于_________下。
②實(shí)驗(yàn)組:需要對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行人為處理,控制_______不同。
③空白對(duì)照:未作任何處理的對(duì)照組,設(shè)置意義是______________________________。
3.酶的作用原理:
(1)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。
(2)酶的作用機(jī)理:通過降低化學(xué)反應(yīng)所需要的_______而加快反應(yīng)速率。
①表示無酶催化條件下反應(yīng)的活化能的曲線是___段。
②表示有酶催化條件下反應(yīng)的活化能的曲線是___段。
③表示有酶催化條件下降低反應(yīng)活化能的曲線是___段。
二、酶的化學(xué)本質(zhì)
1.酶本質(zhì)的探索歷程(連線):
2.酶的概念理解:
(1)來源:_______產(chǎn)生的。
(2)作用:具有_____作用。
(3)化學(xué)本質(zhì):有機(jī)物,絕大部分是_______,少部分是____。
... ... ...
降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 比較過氧化氫在不同條件下的分解
1.實(shí)驗(yàn)原理:水浴加熱、FeCl3溶液中的Fe3+和肝臟研磨液中過氧化氫酶都可影響H2O2分解為H2O和O2的速率。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:
(1)1號(hào)、2號(hào)試管相比,說明加熱可以加快H2O2的分解。
(2)1號(hào)、3號(hào)試管相比,說明 FeCl3可以催化H2O2的分解。
(3)1號(hào)、4號(hào)試管相比,說明過氧化氫酶具有催化作用,可以催化H2O2的分解。
(4)3號(hào)、4號(hào)試管相比,說明過氧化氫酶的催化效率更高。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:加熱、FeCl3、過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解;過氧化氫酶的催化效率明顯高于無機(jī)催化劑Fe3+。
【思考·討論】
制備肝臟研磨液時(shí),應(yīng)用新鮮的剛從活體動(dòng)物內(nèi)取出的肝臟,并研磨充分。(科學(xué)探究)
(1)用新鮮的剛從活體動(dòng)物內(nèi)取出的肝臟,原因是什么?
提示:新鮮肝臟中的酶能保持其原有的活性。
(2)研磨充分有什么意義?
提示:加大肝細(xì)胞內(nèi)過氧化氫酶與試管中H2O2的接觸面積,從而加速H2O2的分解。
【素養(yǎng)案例】
(2016·江蘇高考)過氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.1號(hào)管為對(duì)照組,其余不都是實(shí)驗(yàn)組
B.2號(hào)管為對(duì)照組,其余都為實(shí)驗(yàn)組
C.若3號(hào)管顯橙紅色,無需對(duì)照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶
D.若4號(hào)管不顯橙紅色,可證明白菜梗中無過氧化物酶
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知識(shí)點(diǎn)二 酶的化學(xué)本質(zhì)
1.酶的作用場所:酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,但不一定在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用,可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用,如消化酶,也可以在體外發(fā)揮作用。
2.酶的合成原料:氨基酸或核糖核苷酸。
3.酶的合成場所:不一定在核糖體上,只有化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的酶才在核糖體上合成。
【思考·討論】
哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞和其他體細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上有明顯不同。(生命觀念)
(1)該細(xì)胞不能產(chǎn)生酶,原因是什么?
提示:該細(xì)胞沒有細(xì)胞核和核糖體等細(xì)胞器。
(2)該細(xì)胞是否含有酶?說出你的判斷依據(jù)。
提示:含有。哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞可以進(jìn)行細(xì)胞代謝,細(xì)胞中的生化反應(yīng)需要酶的催化。
【素養(yǎng)案例】
生物體內(nèi)許多化學(xué)反應(yīng)需要酶的催化,下列關(guān)于酶的敘述,正確的是( )
A.酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用,起催化作用的本質(zhì)是提高反應(yīng)的活化能
B.所有酶都含有C、H、O、N四種化學(xué)元素
C.人體內(nèi)的酶進(jìn)行催化過程中,酶本身不變,所以酶不會(huì)發(fā)生自我更新
D.酶都在核糖體上合成
【解題導(dǎo)引】抓住三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):
(1)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA。
(2)酶的催化機(jī)理。
(3)酶作為活性分子,在細(xì)胞內(nèi)也存在酶的代謝過程。
【解析】選B。酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的,在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都可發(fā)揮催化作用,酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,故都含有4種元素:C、H、O、N,B項(xiàng)正確;化學(xué)反應(yīng)前后,酶本身不變,但在人體內(nèi)的酶仍會(huì)不斷更新,C項(xiàng)錯(cuò)誤;只有化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)的酶才在核糖體上合成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【素養(yǎng)·探究】——情境遷移
“塑料垃圾污染”是令世界各國頭疼的問題,這是因?yàn)樗芰现破返闹饕?mdash;—“PET塑料”,需要數(shù)百年時(shí)間才能自然降解。最近,美國和英國的科學(xué)家在一次實(shí)驗(yàn)中意外生成了一種酶,可以有效將“PET塑料”降解,有望成為未來治理白色污染的“利器”。
思考問題:
(1)PET塑料在自然界中需要數(shù)百年時(shí)間才能降解,從酶的角度分析,可能的原因是什么?(科學(xué)思維)
提示:自然界中的微生物中缺少分解該塑料的酶。
(2)這種分解塑料的酶的作用機(jī)理是什么?(生命觀念)
提示:降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
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