《降低化學反應活化能的酶》細胞的能量供應和利用PPT
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、酶在代謝中的作用
1.細胞代謝:
(1)場所:_____中。
(2)實質:許多_________的總稱。
【激疑】
動物消化道內營養物質的消化屬于細胞代謝嗎?
提示:消化道與外界環境直接相通,其中營養物質的消化不是發生在細胞內的化學反應,故不屬于細胞代謝。
2.對照實驗的設計:
(1)變量:實驗過程中的變化因素。
①自變量:_________的對實驗對象進行處理的因素。
②因變量:因_______改變而變化的變量。
③無關變量:除自變量外,實驗過程中對實驗結果__________的可變因素。
(2)對照實驗:除作為自變量的因素外,其余因素都__________,并將結果進行比較的實驗。一般要設置對照組和實驗組。
①對照組:一般不進行人為處理,處于_________下。
②實驗組:需要對實驗對象進行人為處理,控制_______不同。
③空白對照:未作任何處理的對照組,設置意義是______________________________。
3.酶的作用原理:
(1)活化能:分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。
(2)酶的作用機理:通過降低化學反應所需要的_______而加快反應速率。
①表示無酶催化條件下反應的活化能的曲線是___段。
②表示有酶催化條件下反應的活化能的曲線是___段。
③表示有酶催化條件下降低反應活化能的曲線是___段。
二、酶的化學本質
1.酶本質的探索歷程(連線):
2.酶的概念理解:
(1)來源:_______產生的。
(2)作用:具有_____作用。
(3)化學本質:有機物,絕大部分是_______,少部分是____。
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降低化學反應活化能的酶PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 比較過氧化氫在不同條件下的分解
1.實驗原理: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.實驗設計:
3.實驗結果分析:
(1)1號、2號試管相比,說明加熱可以加快H2O2的分解。
(2)1號、3號試管相比,說明 FeCl3可以催化H2O2的分解。
(3)1號、4號試管相比,說明過氧化氫酶具有催化作用,可以催化H2O2的分解。
(4)3號、4號試管相比,說明過氧化氫酶的催化效率更高。
4.實驗結論: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催化劑Fe3+。
【思考·討論】
制備肝臟研磨液時,應用新鮮的剛從活體動物內取出的肝臟,并研磨充分。(科學探究)
(1)用新鮮的剛從活體動物內取出的肝臟,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:加大肝細胞內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,設計實驗如下表。下列相關敘述正確的是( )
A.1號管為對照組,其余不都是實驗組
B.2號管為對照組,其余都為實驗組
C.若3號管顯橙紅色,無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶
D.若4號管不顯橙紅色,可證明白菜梗中無過氧化物酶
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知識點二 酶的化學本質
1.酶的作用場所:酶是活細胞產生的,但不一定在活細胞內發揮作用,可以在細胞外發揮作用,如消化酶,也可以在體外發揮作用。
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,只有化學本質是蛋白質的酶才在核糖體上合成。
【思考·討論】
哺乳動物成熟的紅細胞和其他體細胞在結構和功能上有明顯不同。(生命觀念)
(1)該細胞不能產生酶,原因是什么?
提示:該細胞沒有細胞核和核糖體等細胞器。
(2)該細胞是否含有酶?說出你的判斷依據。
提示:含有。哺乳動物成熟紅細胞可以進行細胞代謝,細胞中的生化反應需要酶的催化。
【素養案例】
生物體內許多化學反應需要酶的催化,下列關于酶的敘述,正確的是( )
A.酶只有在生物體內才能起催化作用,起催化作用的本質是提高反應的活化能
B.所有酶都含有C、H、O、N四種化學元素
C.人體內的酶進行催化過程中,酶本身不變,所以酶不會發生自我更新
D.酶都在核糖體上合成
【解題導引】抓住三個關鍵點:
(1)酶的化學本質是蛋白質或RNA。
(2)酶的催化機理。
(3)酶作為活性分子,在細胞內也存在酶的代謝過程。
【解析】選B。酶是由活細胞產生的,在細胞內和細胞外都可發揮催化作用,酶的作用機理是降低化學反應的活化能,A項錯誤;酶的本質是蛋白質或RNA,故都含有4種元素:C、H、O、N,B項正確;化學反應前后,酶本身不變,但在人體內的酶仍會不斷更新,C項錯誤;只有化學本質是蛋白質的酶才在核糖體上合成,D項錯誤。
【素養·探究】——情境遷移
“塑料垃圾污染”是令世界各國頭疼的問題,這是因為塑料制品的主要原料——“PET塑料”,需要數百年時間才能自然降解。最近,美國和英國的科學家在一次實驗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百年時間才能降解,從酶的角度分析,可能的原因是什么?(科學思維)
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理是什么?(生命觀念)
提示:降低化學反應的活化能。
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