河北省邯郸四中高中生物《51降低化学反应活化能的酶》导学案 新人教版必修1.doc

河北省邯郸四中高中生物51降低化学反应活化能的酶导学案 新人教版必修1【学习目标】1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。2.阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。3.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。【重点和难点】重点：酶的作用、本质和特性。难点：（1）酶降低化学反应活化能的原理。（2）控制变量的科学方法。【教学过程】复习1. 消化：在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程，叫做 。2.物理消化：通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合，这叫 。3.化学消化：通过各种消化液、消化酶的作用，使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质，这叫 。阅读“问题探讨”思考：1.这个实验要解决的问题是： 2.是 将肉块分解了。3.收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外 。阅读“本节聚焦”注意：本节主要掌握哪些内容？一、酶的作用和本质1.细胞中每时每刻都进行着许多 ，统称为细胞代谢。2.实验过程中可以变化的因素称为 。其中人为改变的变量称为 ，随着自变量的变化而变化的变量称做 ，除自变量外，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 。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做 ，它一般设置 组和 组。3.比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析：实验设计及现象分析试管号3控制变量点燃的卫生香检测结果分析实验处理气泡多少12无助燃性2290水浴加热很少有助燃性32滴加3.5fecl32滴较多助燃性较强42滴加20肝脏研磨液2滴很多助燃性更强（2）实验结论： 。4分子从常态转变为 的活跃状态所需要的 称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更 ，因而 更高，这样细胞代谢就能在 条件下快速进行。在20 测得的过氧化氢分解的活化能条件活化能/kjmol-1没有催化剂催化用胶态铂催化用过氧化氢酶催化755429催化效率：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。5巴斯德以前，许多化学家认为发酵是纯 ，与 无关。1857年巴斯德提出发酵是由于 的存在，即有 的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是 中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞 后才能发挥作用。两种观点争执不下。德国化学家李比希发现不含酵母细胞的 与活酵母是一样的，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为 ，最早从刀豆中提取出脲酶的是美国科学家 ，他用多种方法证明了酶是 。20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也有生物催化功能。6.酶是 产生的，具有 作用的一类 ，其中绝大多数酶是 ，少数是 。二 酶的特性1.酶的特性有： 、 、 。2.酶的高效性是指酶的催化效率大约是无机催化剂的 倍。3.酶的专一性是指 。4.酶所催化的化学反应一般是在 的条件下进行的， 和 对酶的活性影响最大。在最适宜的温度和ph条件下，酶活性 ，温度和ph偏高或偏低，酶活性都会显著 。5. 、 或 ，会使酶的 遭到破坏，使酶永久失活，即酶发生了 。0左右的低温虽然使酶的活性明显降低，但能使酶的 保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以 。因此，酶制剂适于在 下保存。6.“影响酶活性的条件”的探究分析温度对淀粉酶活性的影响原理：a、 。取10支试管编号分别加入等量的质量分数为2的新配制的淀粉溶液 再取10支试管编号，分别加入等量的淀粉酶溶液，在不同的温度下维持5min分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自温度5min分别加入等量的 ，水浴加热2min观察并比较颜色反应b、 。实验过程：实验结果预测： 。实验结论: 。ph对过氧化氢酶活性的影响原理：a、 。取8支试管编号b、 。实验过程：分别加入等量的质量分数为3的过氧化氢溶液 分别滴加等量的同种新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液用点燃但无火焰的卫生香来检验氧气的生产情况实验结果预测： 。 实验结论: 。操作提示：温度对酶活性影响的实验成功的关键是，在加入酶 ，应先将底物与酶分别在相应的 下处理至少 min，确保二者 一致。ph对酶活性影响的实验成功的关键是确保底物在与酶混合 ，其 已经调节好。曲线分析：abcabc曲线含义的准确表述：b点：该酶发挥催化作用的最适温度或最适ph值ab段：达到最适温度(ph值)前，随着温度(ph值)升高， 酶的催化效率提高过碱过酸高温低温失活后可恢复活性失活后不可恢复活性温度ph值 酶的最适ph值往往随底物种类、浓度等的变化而不同，因此，并不是一个常数，只是在一定条件下才有意义酶浓度反应速度酶浓度反应速度底物浓度底物浓度最大速度酶促反应的速度和酶浓度成正比底物浓度低时，反应速度与底物浓度近乎成正比底物浓度较高时，反应速度的升高不显著底物浓度到达一定限度时，反应速度则达到一最大值抑制剂、激活剂经典题解：p77：3产物生成时间例题剖析1将4片等重的牛肉分别置于下列等量的不同消化液中，消化速度最快的是（ ）a20ml胃液b10ml胃液和10ml胰液 c20ml胰液 d10ml胆汁和10ml胰液解析 这是一道对实验结果进行预测的实验试题。等量的胰液和胃液相比较，两者均有蛋白酶，但胰液中的蛋白酶数量比胃液多，消化能力也比胃液强。胰液是人体内最重要的消化液，所以牛肉在20ml胰液中的消化速度比在20ml胃液中的消化速度快；纯净胃液中的的ph值约为2，纯净胰液中的ph值约为8左右，当两者等量混合后ph值将接近胰液的ph值，胃蛋白酶已经失去酶化能力，胰蛋白酶的催化能力几乎没有影响。但胰液中蛋白酶的量比c选项少一半，故消化蛋白质的速率比c选项慢；在d选项中，10ml胆汁与10ml胰液等量混合后，ph值不会有大的变化，由于胆汁中无蛋白酶，所以蛋白酶的总量比d选项的少，对牛肉片的消化速度也就不如d选项快。答案c22001年广东河南高考题 同一个体内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，数量不同解析专一性是酶的基本特性之一，每一种酶只能催化细胞内一种生化反应，一个有机体通过发育、分化，使体内细胞分化为不同的类型，各执行不同的功能。功能不同的细胞内生化反应的种类和强度是不同的，因而催化这些反应的酶的种类和数量也不同。答案b变式训练1关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的（ b ）a、 生物体内的化学反应提供能量 b、能加快生物体内的生化反应速度c、酶是一种高效、专一的无机催化剂 d、能促进生物体内营养物质的运输 变式训练2在唾液淀粉酶水解淀粉的实验中，将唾液稀释10倍，与用唾液原液的实验效果基本相同，这表明酶具有 （ c、 ）a、专一性b、多样性c、高效性d、稳定性解析 本题是根据实验结果进行分析的实验试题。酶是活细胞产生的具有催化能力的蛋白质，催化性是酶的功能特征。一般来说，在人体37和一定的ph值条件下，酶都具有一定的催化能力，酶只要其结构不被破坏，其活性具有相对的稳定性。专一性和高效性是说明酶在稳定的催化作用中的两个催化特点。在实验中“用纯唾液和用稀释10倍的唾液做实验，其效果完全相同”。说明唾液淀粉酶的催化效率非常高，少量的酶即能达到催化的效果。纯唾液中大量的唾液淀粉酶由于底物的限制，催化能力没有得到发挥。答案c3进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是 （ ）a、体内酶活性降低b、气温低c、进食少d、消耗能量少解析冬眠的动物是为了渡过寒冷的冬天的一种适应，直接原因是寒冷，但最根本的原因是酶活性的降低。答案a基础试题训练一、 选择题1. 下列条件中，不能使酶失活的是 （ ）a、高温 b、低温 c、强酸 d、强碱2. 在不破坏高等植物细胞正常生命活动的情况下，下列哪种物质最适于除去植物细胞的细胞壁 （ ）a、蛋白酶 b、淀粉酶 c、盐酸 d、纤维素酶3. 加酶洗衣粉不能用沸水溶解，这说明了酶的作用 （ ）a、适于低温下催化 b、具有高效性c、具有专一性d、需适宜的温度4同一个体内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下列有关酶、激素、维生素的叙述，哪一项是正确的： （ ） a、都是由活细胞产生的 b、都是蛋白质类物质c、都有催化作用和调节新陈代谢作用 d、都是高效能物质时间生成物量7060205030406【2005.江苏理综】在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用fecl3溶液催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是 （ ） a、专一性 b、多样性 c、高效性 d、适应性7、【2005.上海理综】右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是 a、酶反应的最适温度 b、酶因热而失活c、酶反应生成物量与时间的关系 d、酶反应速度和酶量的关系8下图纵轴为生成物量，横轴为反应时间，其中能正确表示酶浓度增加，而其他条件不变时，生成物量变化的曲线图是(图中虚线表示酶浓度增加后的变化曲线)9血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快（ ）a.0b.15c.35d.2510纵轴为酶反应速度，横轴为底物浓度，其中正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速度关系的是 （ ）11. 【创新预测】下列关于酶的正确叙述是： （ ）a活细胞产生的，在细胞内起作用 b酶与激素的作用相同c酶的产生受遗传物质控制 d在催化过程中不断被消耗12【2004湖南师大附中模拟】下列关于酶的特性的说法，不正确的是： （ ）a 酶的多样性是由于构成酶的蛋白质具有多样性 b 任何生活细胞内都有酶的存在c 酶缺乏症是由于基因的改变而引起的 d 一般地，酶的活性随着温度的升高而提高13【2005石家庄质检（二）】下列有关酶的叙述中，错误的是： （ ）a绝大多数酶的水解产物是氨基酸，有时还有其他有机分子或金属离子b冬眠动物体内消化酶的活性水平下降c酶参与催化反应后，其化学本质不变，因此酶本身不需要更新a 影响酶促反应速度的因素有反应物浓度、ph值、酶浓度等14关于酶特性的实验如图126所示，取标号为、四支试管各加入2ml稀淀粉糊：四支试管的颜色正确的是 （ ） （说明胰液和唾液中均含有可以水解淀粉的酶）ai、一不变蓝 、一蓝色bi、一不变蓝 、一蓝色ci、均不变蓝di、均为蓝色15下列关于过氧化氢酶的叙述正确的是 a过氧化氢酶本质上是蛋白质 b过氧化氢酶可以在条件适宜的情况下被蛋白酶水解 cfe3和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应 d过氧化氢酶可以使过氧化氢分解产生更多的气体。 16下列图127中，横轴表示酶的反应条件，纵轴表示酶的反应速率。能正确反映温度和ph与酶反应速率关系的是 （ ） a甲和乙 b乙和丙 c都是甲 d都是丁17探索温度对酶活性影响的实验，需进行如下步骤的的操作：取3支试管，编号并注入2ml淀粉溶液 向各试管注入1ml淀粉酶溶液向各试管滴1滴碘液 将3 支试管分别放在60热水、沸水和冰块中维持温度5min要观察到正确的实验现象，其合理的实验顺序应为 （ ）a b c d18.下列有关酶的叙述错误的是 ( )a.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 b.少数的酶是rnac.每种酶都具有高效性、专性，但不具备多样性 d.酶都具有消化功能19.不能催化过氧化氧生成h2o和o2的是 ( )a.fecl3中的fe3+ b.fecl3中的cl- c.肝脏中的过氧化氧酶 d.马铃苗中的过氧化氢酶20.人体内酶和激素的共同点是 ( )a.都是活细胞产生的b.都来源于腺体c.都是细胞代谢产物d.只存在活细胞中21.关于酶的性质，下列表述中错误的一项是 ( )a.化学反应前后，酶的化学性质和数量保持不变b.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力c.酶是活细胞产生的类特殊有机物，其中大多数酶为蛋白质，少数为rnad.酶的催化效率很高，但受温度、酸碱度影响22.人在发高烧时曾常常不思饮食，其根本原因是 ( )a.消化道内食物尚未消化 b.发烧使胃肠蠕动减弱c.体内的食物残渣排出受阻 d.高烧使酶的活性减弱23. (多选)表所列内容的实验中，试管内容物变成蓝色的是 ( )试管号试管内容物条件检验12ml浆糊+2ml清水3710min3滴碘液22ml浆糊+2ml稀释10倍唾液3710min3滴碘液32ml浆糊+2ml纯唾液9510min3滴碘液42ml浆糊+2ml纯唾液+2滴浓hcl3710min3滴碘液a.1b2c3d424. (多选) 下列哪些物质是由内质网上的核糖体合成 ( )a、血红蛋白 b、呼吸氧化酶 c、胃蛋白酶 d、性激素25、(多选) 下列哪些细胞结构与酶的合成有关 ( )a、线粒体 b、核糖体 c、高尔基体 d、内质网二、非选择题1fe3+可作为过氧化氢分解的无机催化剂，新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶。某同学做了两种催化剂的比较实验，实验记录如下：（1）请判断该实验记录是否正确？_，说明理由：_。(2)把点燃但无火焰的卫生香放入试管，卫生香剧烈燃烧的原因是试管中产生了。氢气 b.酒精 c.甲烷 d.氧气(3)如果肝脏放置过久，则现象有什么不同 ，原因是 。2. 【2005.江苏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管滴人2滴3.5feci3溶掖，向b管满人2滴质量分数20的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振蔼；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)过氧化物酶也能催化h2o2的分解，产生的o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物酶，设计了如下实验。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。3. 胰蛋白酶作用于一定量的某种物质（底物），湿度保持37，ph保持在最适值，生成物量与反应时间关系如下图，请回答下列问题：（1）该酶作用的底物是_。（2）在140分钟后，曲线变成水平，这是因为_。（3）若增加胰蛋白酶浓度，其他条件不变，请在原图上画出生成物量变化的示意曲线。（4）若胰蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液ph值由2逐渐升高到10，则酶催化反应的速度将_，原因是_。（5）下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速度和温度关系的是变式应用训练1.为验证ph对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：操作步骤：在15号试管中分别加入0.5%淀粉1ml再向试管中加入相应的缓冲液3ml，使试管中的ph依次稳定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00分别向15试管中加入0.5%唾液1ml，然后进行37恒温水浴反应过程中，每隔1min从3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加1滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色记录结果。结果如下：“”表示蓝色程度+橙黄色+结果8.007.406.806.205.00ph54321编号请回答：(1)实验过程中选择37恒温的原因是 ?(2)3号试管加碘液呈橙黄色说明 (3)如果反应速度太快，应对唾液做怎样的调整 ?(4)该实验得出的结论是 。2.在淀粉块上的5个圆点位置，分别用不同的方法处理如图12-1所示：将该实验装置放入37恒温箱中，保温处理24小时后，用碘液冲浸淀粉一琼脂小块，其结果记录于表12-2。图12-1表12-2 实验结果记录淀粉圆点实验处理方法磺液处理后的颜色反应a新鲜唾液与盐酸混合蓝黑色b经过煮沸的新鲜唾液蓝黑色c只有新鲜唾液红棕色d接种面包霉红棕色e只有2%蔗糖酶液？ 请你仔细分析后回答下列问题：(1)你对圆点a和b的颜色变化的解释是_。(2)圆点d的颜色变化与圆点c一致，你的解释是_。(3)你认为圆点e应呈现_色，其理由是蔗糖酶_。(4)上述实验装置要放入37恒温箱中进行保温处理，你提出两个理由加以解释：_；_。2. 有人做了下在的实验以研究ph对酶活性的影响：准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但ph各不相同的试管，每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质，试管均置于25室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表：酶溶液的ph12345蛋白块消失的时间（min）139114560（1）请根据表