2014-2015学年高一生物配套学案：5.1.1《酶的作用和本质》（人教版必修1）

第五章第五章 细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用 第第 1 1 课时课时 酶的作用和本质酶的作用和本质 学习目标 1 说出细胞代谢离不开酶的原因 2 概述酶的作用和本质 3 说明有关酶 的实验的实验原理和过程 重点提醒 1 比较过氧化氢在不同条件下的分解 2 酶的作用 基础梳理 一 实验的相关概念 1 自变量 实验过程中可以 的因素 2 因变量 随着 的变化而变化的变量称做因变量 3 无关变量 除自变量外 实验过程中可能还会存在一些 因素 对实验结 果造成 这些变量称为无关变量 4 对照实验 除了 因素以外 其余因素都保持不变的实验叫做对照实验 二 酶在细胞代谢中的作用 1 细胞代谢 细胞中每时每刻进行的化学反应 2 活化能 分子从 转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量 3 酶能 反应的活化能 同无机催化剂相比 降低活化能的作用更 催化效率 三 酶的本质 1 关于酶本质的探索 1 1773 年 意大利科学家斯帕兰札尼用实验证明 胃具有 消化的作用 2 1926 年 美国科学家萨姆纳通过化学实验证明脲酶是一种 3 20 世纪 80 年代 美国科学家切赫和奥特曼发现少数 RNA 也具有生物催化作用 2 酶的本质 大多数酶的化学本质是 也有少数是 基础自测 1 细胞内进行的一系列的化学反应总称为 A 物质代谢 B 能量代谢 C 细胞代谢 D 自我更新 2 下列科学家中最早证实酶是蛋白质的是 A 巴斯德 B 毕希纳 C 萨姆纳 D 切赫 3 生物体内酶的作用及特点是 A 能使不能发生的化学反应发生 B 能降低化学反应的活化能 C 为生物体内的化学反应提供能量 D 催化效率与无机催化剂相同 4 在实验中需要控制各种变量 其中人为改变的变量是 A 因变量 B 自变量 C 无关变量 D 控制变量 5 下列关于酶的化学成分的叙述 不正确的一项是 A 一般地说 酶的化学成分是蛋白质 B 酶是由蛋白质和核酸组成的 C 绝大多数酶是蛋白质 极少数酶是 RNA D 淀粉酶和过氧化氢酶都是蛋白质 探究点一 比较过氧化氢在不同条件下的分解 1 细胞能量的获得和利用都必须通过 中的化学反应统称 为 2 观察教材 78 79 页实验过程 分析以下问题 1 该实验的原理是什么 2 结合实验过程完成下表 试管 编号 3 的过 氧化氢 溶液 实验 处理 气泡的 多少 点燃的卫 生香检测 结果分析 12 mL 不做其他处 理 看不到明显 的气泡 无助燃性 22 mL 90 水浴加 热 很少助燃性较弱 加热能促进 H2O2分解 32 mL 滴加 3 5 的 FeCl3溶液 2 滴 FeCl3能催化 H2O2分解 42 mL 滴加 20 的 肝脏研磨液 2 滴 3 实验中为什么要选择新鲜的肝脏 为什么还要制成研磨液使用 4 试着分析该实验中的自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 填入下表 自变量因变量无关变量对照组实验组 名师点睛 注意事项 1 滴入肝脏研磨液和 FeCl3溶液时 不能共用一个吸管 否则滴入的 FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液而影响实验结果的准确性 2 检测试管内产生的气体 将点燃的卫生香 无火焰 插入试管时 不要碰触到气泡或 插入液面以下 以免卫生香因潮湿而熄灭 3 H2O2有腐蚀性 使用时要小心 不要触及皮肤 典例 1 在比较过氧化氢酶和 Fe3 催化 H2O2分解的实验中 对实验结果分析正确 的是 A 在过氧化氢酶的作用下 过氧化氢的分解最快 是因为 20 的肝脏研磨液的浓度 高于 3 5 的 FeCl3溶液 B 3 5 的 FeCl3溶液对过氧化氢分解的速率慢 是因为其分子摩尔浓度过高 影响了 活性的正常发挥 C 肝脏研磨液中过氧化氢分解速率快 是因为酶的催化效率比一般无机催化剂催化 效率高 D 如果将四支试管都放在 90 水浴中 第 4 支试管 加肝脏研磨液的试管 反应速率 仍最快 变式训练 1 关于生物学实验中的变量 下列说法不正确的是 A 任何生物学实验中都需要设置变量 B 对照实验中应遵循单一变量原则 C 对照实验中一定存在自变量 D 无关变量并不是与实验结果没有关系 探究点二 酶的作用原理和本质 加热和加酶都能使 H2O2分解加快 但二者作用机理不同 酶的作用原理更复杂 1 什么是活化能 酶能不能提供化学反应所需要的活化能 2 结合下图分析酶具有催化作用的实质 3 阅读教材 81 页的资料分析 给酶下一个较完整的定义 并说明酶的本质 名师点睛 酶和无机催化剂的共同点 1 改变化学反应速率 本身不被消耗 2 只能催化已存在的化学反应 3 加快化学反应速率 缩短达到平 衡的时间 但不改变平衡点 4 降低活化能 使反应速率加快 典例 2 如图 在适宜温度 pH 条件下 实线表示没有酶 时反应的进程 在 T1时 将催化此反应的酶加入反应物中 则图中 表示此反应进程的是 A 曲线 A B 曲线 B C 曲线 C D 曲线 D 变式训练 2 酶的水解产物确切的说应是 A 氨基酸 B 葡萄糖 C 核糖核苷酸 D 氨基酸或核糖核苷酸 核心术语锁定 细胞代谢 变量 活化能 酶 知识网络构建 规律方法归纳 酶的本质及生理功能 化学本质绝大多数是蛋白质少数是 RNA 合成原料氨基酸核糖核苷酸 合成场所核糖体细胞核 真核细胞 来源一般来说 活细胞都能产生酶 作用场所细胞内 外或生物体外均可 生理功能生物催化作用 作用原理降低化学反应的活化能 答案答案 基础梳理 一 1 人为改变 2 自变量 3 可变 影响 4 一个 二 2 常态 3 降低 显著 更高 三 1 化学性 蛋白质 2 蛋白质 RNA 基础自测 1 C 2 C 3 B 4 B 5 B 探究点一 1 化学反应 细胞 细胞代谢 2 1 H2O2在加热或催化剂的作用下 将产生水和氧气 氧气可以用带火星的卫生香 插入反应试管内 观察是否复燃来检验 2 H2O2自然分解缓慢 较多 助燃性较强 很多 助燃性更强 过氧化氢酶有催化 H2O2分解的作用 且效率更高 3 肝脏如果不新鲜 肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下被分解 过氧化氢就不能分解成水和氧气 肝脏要制成研磨液是因为研磨碎的肝脏能与试管中的过 氧化氢充分接触 使其中的酶能正常发挥其催化特性 从而加速过氧化氢的分解 4 2 号 水浴加热 3 号 加 FeCl3溶液 4 号 加肝脏研磨液 H2O2分解速率 产生 气泡数目的多少 加入 H2O2的量 实验室的温度 FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度 1 号试管 2 3 4 号试管 典例 1 C A 项 20 的肝脏研磨液中含酶的数量并不大 含酶的分子数是 3 5 的 FeCl3溶液中溶质分子数的 25 万分之一 B 项催化剂浓度大不会影响活性的正常发挥 C 项酶降低化学反应所需活化能的作用要比无机催化剂的效果更显著 催化效率更高 D 项 过氧化氢酶的化学本质是蛋白质 在 90 水浴中 将会变性失去催化能力 Fe3 却仍可以 起催化作用 思路导引 结合实验的原理和过程分析 还要注意酶在高温时会失去活性 变式训练 1 A 并不是所有的生物学实验中都需要设置变量 如观察细胞中的叶绿 体 探究点二 1 活化能是指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 在细胞 代谢过程中 酶的作用是催化化学反应的进行 并不为反应提供物质和能量 2 酶能降低化学反应的活化能 使化学反应更容易进行 3 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是 RNA 典例 2 C 酶的作用是降低反应的活化能 因而催化效率更高 但它并不改变反应 平衡 从图中可以看出 曲线 A B D 均改变了此反应的平衡 都是错误的