湖南省衡阳县第三中学高中生物 5.1 降低化学反应活化能的酶学案（无答案）新人教版必修1.doc

降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质学习目标：1. 知识目标（1） 细胞代谢的概念（2） 酶的作用和本质（3） 提高学生观察、分析、判断的思维能力。（4） 通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系；体会科学、技术、社会之间相互促进的关系，进而体会研究生命科学价值。（5） 在实验能力提高的基础上，提高学生运用预言表达的能力和分享信息、分享实验成果的能力。2. 情感态度与价值观（6） 通过学习生物学家研究酶的本质的过程，激励学生学习科学家实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。（7） 通过实验探究影响酶活性的条件，培养学生的探索精神、创新精神和合作精神。学习重点：（1） 比较过氧化氢酶在不同条件下分解速率快慢的实验，并 引导学生得出结论酶的高效催化作用（酶的作用）。（2） 酶的本质。 学习难点：（1） 酶的活化能降低的原理。（2） 实验中控制变量的科学方法。学习过程：情景创设 人不吃饭行吗？食物进入人体内发生了怎样的变化？这些问题在现在来说都已经十分清楚了。这些变化过程在其他生物中有没有呢？早在二百多年前科学家就对此进行了探索。实验介绍：1773年意大利科学家斯帕兰札尼将肉块放在小巧的金属笼子中，然后让鹰吞下，过了一段时间，将笼子取出，肉块不见了。提出问题：1. 为什么要将肉块放在笼子中？_2. 对肉起消化作用的是什么物质？_细胞代谢的概念：_统称为细胞代谢。对于一个生物体来说要进行的生理活动非常之多，构成生物体的每一个细胞内的物质需要不断地合成与分解，不断地处于自我更新的状态，而这种自我更新的过程完全依赖于细胞内发生的生物化学反应，每一个化学反应都伴随着能量的变化。一、 酶在细胞代谢中的作用实验： 比较过氧化氢在不同条件下的分解播放实验过程实验相关信息：实验过程中_称为变量,其中称为_自变量，上述实验中_和_都属于自变量，随着自便量的变化而变化的变量称为_，上述实验中_就是因变量。出自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为 无关变量。对照实验是指_。思考： 1. 上述实验分成了1、2、3、4号四支试管，比较其共同条件和不同条件；2. 1号试管没有加任何试剂，它起的作用是什么？_。3. 2号和4号试管现象基本相同，能否在生物体中页利用2号的方法解毒？_。讨论回答课本79页1-4题后写出本实验结论：_。活化能： _。与无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因是_。二、 酶的本质关于酶本质的探索：巴斯德之前发酵是纯化学反应，与生命活动无关 李比希巴斯德毕希纳萨姆纳酶的本质：_。记忆节节清：一、酶在细胞代谢中的作用细胞代谢：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。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。催化剂的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。酶：同无机催化剂相比，酶降低化学反应的活化能作用更显著，因而催化效率更高。二、酶的本质：活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为rna。习题巩固：1.下例关于酶的叙述不正确的是（ ）a.酶是具有催化能力的蛋白质或rnab.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物c.食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不许要酶催化d.绝大多数的酶是蛋白质，少数酶是rna2.酶的基本组成单位是（ ）a.氨基酸 b.核糖核苷酸 c.葡萄糖 d.a或b3.不能催化过氧化氢生成h2o和o2的是（ ） a. fecl3中的fe3+ b. fec l3中的c lc.肝脏中的过氧化氢酶 d.马铃薯苗中的过氧化氢酶4.同一个体的各类活细胞所含酶的（ ）a. 种类有差异，数量相同 b. 种类有差异，数量不同c. 种类无差异，数量相同 d. 种类无差异，数量不同5.下列关于生物体内酶的叙述中正确的是（ ）是由分泌功能的细胞产生的 有的从食物中获得,有的在体内转化而来 凡是活细胞都能产生酶 绝大多数酶是蛋白质,少数酶是rna 有的酶是蛋白质,有的酶是固醇 酶在代谢中有多种功能 在新陈代谢和生殖发育中起调控作用 酶只是起催化作用a b c d6.关于酶的叙述中,正确的是（ ）a酶只有在生物体内才能起催化作用 b酶都有消化作用c调节新陈代谢的物质不一定是酶 d酶都是在核糖体上合成的7.为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为a、b，各注入2ml体积分数3的h2o2溶液；再向a管滴入2滴3.5fecl3溶掖，向b管滴入2滴质量分数20的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。(1)本实验的主要目的是探索 (2)如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 。(3)过氧化氢酶也能催化h2o2的分解，产生的o2能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如右图所示实验。参照上图所给信息，回答下列问题。3号试管内加入的物质是 。设计2号试管作为对照的具体目的是 。如果2号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第 号试管。知识拓展：造福人类的酶工程酶工程是指在盛有酶的容器酶反应器中，利用酶的生物催化作用，生产出人类所需要产品的一门科学技术。作为生物工程重要支柱之一的酶工程，可以说是造福人类，成果喜人。蔗糖几乎全部是通过加工甘蔗或甜菜得到的。但是，甘蔗和甜菜的种植范围有限，因此，蔗糖的产量也受到了影响。能不能利用淀粉来生产类似蔗糖的物质呢？科学家利用a-淀粉酶等多种酶的催化作用，在酶反应器中将淀粉转化成和蔗糖具有同样甜度的高果糖浆（果糖含量高达70%-90%的糖浆）。现在，一些发达国家高果糖浆的年产量已经达到几百万吨，高果糖浆在许多饮料制造中已经逐渐替代了蔗糖。胰岛素是胰脏中胰岛细胞分泌的一种激素，是由两条肽链组成的一种蛋白质：一条由21个氨基酸组成，称为a链；另一条由30个氨基酸组成，称为b链。胰岛素是治疗糖尿病的一种常用药物。由于糖尿病患者很多，胰岛素的需要量很大，所以许多糖尿病患者使用的曾是猪的胰岛素。但是，猪胰岛素与人胰岛素在化学结构上有一处差别：猪胰岛素b链上最后一个氨基酸是丙氨酸，人胰岛素b链上一个氨基酸是苏氨酸。因此，用猪胰岛素治疗人的糖尿病，容易使一些患者产生不良反应。近些年来，科学家们采用酶工程的方法，利用专一性极高的酶，切下并移去猪胰岛素b链上的那个丙氨酸，然后接上一个苏氨酸。这样，猪的胰岛素就魔术般地变成人的胰岛素了。现在，科学家们正在研究如何修饰酶的化学结果，以便改善酶的性能；利用基因工程大量地生产酶，甚至设计酶的基因，以便人工合成出自然界中没有的酶来。95.1.2 酶的特性学习目标：1、知识目标（1）理解酶在细胞代谢中的特性；（2）理解影响酶活性的条件；2、能力目标： （1）通过观察演示实验，掌握酶的高效性、专一性；（2）通过观察演示实验，掌握酶的活性受温度、ph值的影响；3、情感目标：通过观察演示实验，感受科学的严谨性。学习重点：酶的特性；学习难点：酶的作用条件。学习过程：一、回顾知识酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数是rna等。二、以“本节聚焦”发问，引起学生的思考和注意。1. 酶有哪些特性？2. 酶的活性受哪些条件的影响？三、讲述酶催化作用的特点生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂，与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。1. 观察表格中的数据：质量分数20的新鲜肝脏研磨液1滴质量分数为3.5的氯化铁溶液1滴过氧化氢酶所含酶的相对数量：1fe3的相对数量：25万2. 回顾“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验结论：氯化铁中的fe3和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢的分解速率，但是过氧化氢酶比fe3的催化效率高得多。结论：酶具有_。3. 举例：淀粉酶只能催化淀粉分解，而不能催化蛋白质分解。结论：酶具有_。四、演示实验酶的作用条件较温和许多无机催化剂能在高温、高压、强酸或强碱条件下催化化学反应。酶起催化作用需要怎样的条件呢？1探究不同温度对酶活性的影响（演示实验）。结果分析: 。2探究不同ph值对酶活性的影响（演示实验）。结果分析: 。记忆节节清：酶的特性高效性：如酶的催化效率是无机催化剂的1071013倍，这说明酶的高效性专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的反应，如淀粉酶只能催化分解淀粉。需要适宜的条件：高温、低温及强酸强碱都影响酶的活性，高温、强酸、强碱破坏酶的结构，低温显著降低酶的活性，但能使酶的空间结构保持稳定，所以酶制剂适于在低温（04）保存。习题巩固：1. 加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用（ ）a适用低温下催化 b具有高效性c需适宜的温度 d具有专一性2. 人的血液中碳酸酐酶的1个分子，每分钟可催化1900万个碳酸分子，这说明酶具有（ ）a多样性 b专一性c可控性 d高效性3. 下列有关酶的叙述正确的是（ ）a都是活细胞产生的，在细胞内起作用b酶的产生受遗传物质控制，也可从食物中获取c酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质d酶在催化过程中不断被消耗4. 下列说法正确的是（ ）a酶就是蛋白质b由于酶比无机催化剂具有更高的催化速率，所以反应前后本身的数量也减少的多c酶的活性与ph、温度等因素有关d酶不能脱离生物体起作用5. 催化脂肪酶水解的酶是（ ）a肽酶 b蛋白酶c脂肪酶 d淀粉酶6. 唾液淀粉酶进入胃后就失去其催化作用，主要原因是（ ）a酸碱度不适宜b胃蛋白酶抑制了唾液淀粉酶的作用c胃中没有淀粉d唾液淀粉酶被分解7. 研究表明：一分子过氧化氢酶能在1分钟内是5105个过氧化氢分子分解成氧和水，相当于fe3+催化速度的109倍，但是对糖的水解却不起作用，这个事实说明酶分别具有（ ）a多样性，稳定性 b高效性，多样性c高效性，专一性 d高效性，稳定性8. 下图中，横轴均表示酶的反应条件，纵轴为酶促反应速度，能正确反映温度和ph值与酶促反应速度的关系是（ ）a甲和丙 b甲和乙c都是丙 d都是丁 甲 乙 丙 丁9. 10（x）、40（y）、80（z）条件下，人唾液淀粉酶的活性是（ ）axyz bzyxcxzy dyxz10. 以下四组是影响酶活力的主要因素，正确的是（ ）a某些化合物的浓度、ph、温度b光照