人教版必修一 511 酶的作用和本质 学案

1、第1节降低化学反应活化能的酶第1课时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(重点)。2.概述酶的作用和本质(重点)。3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验(难点)。|基础知识|一、酶在细胞代谢中的作用1细胞代谢(1)场所：细胞中。(2)实质：各种化学反应的总称。(3)意义：细胞生命活动的基础。2比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理2H2O22H2OO2。二、酶的作用原理及本质1作用原理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃所需要的能量。(2)作用机制：降低化学反应活化能。(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。2酶的本质(1)产生场所：活

2、细胞。(2)本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。|自查自纠|1酶是具有催化作用的化合物。()2酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物。()3酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸。()4酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。()5酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用既可发生在细胞内，也可以发生在细胞外。()6酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。()答案1.2.3.×4.×5.×6.×|图解图说|毕希纳将酵母细胞研磨后，过滤得不含酵母细胞的提取液；在这些提取液中加入葡萄糖，一段时间后，发现糖液发酵变成了酒。_

3、实验中为什么要选用新鲜的肝脏进行充分的研磨？提示：新鲜的猪肝中含有较多的过氧化氢酶。如果猪肝不新鲜，在微生物的作用下，过氧化氢酶被分解。探究点一比较过氧化氢在不同条件下的分解1实验材料的选择及处理(1)实验中使用的肝脏强调必须是“新鲜”的，原因是_(2)新鲜的肝脏需“制成研磨液”后再加入4号试管的原因是_提示(1)肝组织细胞中的过氧化氢酶活性较高(2)可破坏细胞结构，使细胞内的酶释放出来，同时增大过氧化氢酶与H2O2的接触面积2实验过程及结果的分析(1)实验中能否用滴加过肝脏研磨液的滴管来滴加FeCl3溶液？为什么？_(2)该实验中可以利用哪些方法检测H2O2分解速率的大小？_(3)对照分析实

4、验中的4支试管，总结实验结论。1号与2号、3号、4号对照，结论：_3号与4号对照，结论：_提示(1)不能，因为滴管中含有过氧化氢酶(2)观察气泡产生速率、带火星的卫生香的复燃程度(3)加热、FeCl3及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于FeCl33根据教材分析实验中的变量2号试管3号试管4号试管自变量90 水浴加热_因变量_无关变量_提示滴加3.5%的FeCl3溶液滴加20%的肝脏研磨液气泡产生速度或卫生香的复燃程度 反应时间、pH、H2O2的量、FeCl3溶液和肝脏研磨液的量等自变量、因变量和无关变量的区分(1)自变量：实验过程中人为改变的变量，如上述实验

5、中的 FeCl3溶液和肝脏研磨液。(2)因变量：实验过程中随着自变量的变化而变化的变量，如上述实验中过氧化氢的分解速率。(3)无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，这些变量称为无关变量，如上述实验中H2O2溶液的体积，在对照实验中无关变量应保持一致。【典例1】 在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的处理如表所示。下列有关分析不正确的是()试管组别实验处理加入体积分数为3%的过氧化氢溶液(mL)温度加入试剂试管12常温试管2290 试管32常温2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液试管42常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液A上表实验处理研

6、究了温度和催化剂种类两个自变量 B试管2中没有加入任何试剂，应为空白对照组 C试管4和试管1形成对照，可说明酶具有催化作用 D若要研究酶的高效性，可选用实验组合试管3和试管4解析分析表格数据可知，试管1和试管2的变量为温度。试管3和试管4的变量为催化剂种类，即温度和催化剂种类均是自变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此试管2也是实验组：试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，二者对照可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类(酶或无机催化剂)，因此可以证明酶的高效性。答案B对照组和实验组的辨别(1)对照组：未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)

7、，如上述实验中的1号试管。(2)实验组：经过处理的一组(未知实验结果的一组)，如上述实验中的2、3、4号试管。【跟踪训练】1在过氧化氢酶和Fe3的催化效率比较实验中，把肝脏制成研磨液的目的是()A有利于过氧化氢酶的释放B保护过氧化氢酶C提高过氧化氢酶的活性 D以上说法都不对解析研磨肝脏可破坏细胞结构，使细胞内的酶释放出来，增加酶与底物的接触面积。答案A探究点二酶的作用机理及化学本质1酶的作用机理(1)图中E1、E2、E3这三部分都是活化能，其代表使用无机催化剂的是E1、不使用催化剂的是E2、使用酶作催化剂的是E3。(2)由E2>E1>E3可以看出，催化剂的作用本质是降低反应的活化能

8、，且酶促反应降低的更多，效率更高。 2.酶的作用模式图(1)酶作为催化剂在反应前后数量和性质不变，故图中甲表示酶、乙表示反应物、丙和丁表示生成物。(2)酶通过特定空间结构与反应物识别并结合，进而催化反应的进行。3酶的化学本质酶的基本单位有哪些？提示大部分酶的基本单位是氨基酸，少数是核糖核苷酸。酶的本质及作用特点(1)酶的本质化学本质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主要在细胞核来源一般活细胞均能产生生理功能具有生物催化功能(2)酶的作用特点酶作为生物催化剂，具有与无机催化剂相同的特点，如：催化剂本身的质量、组成和化学性质在化学反应前后保持不变。催化实质都是降低化学

9、反应的活化能。【典例2】 酶是由活细胞产生的。下列关于酶的叙述中，正确的一组是()酶是一类具有生物催化作用的蛋白质酶在代谢中只能起催化作用酶在化学反应前后种类和数量都不会发生改变酶之所以能够改变化学反应速率，是因为提供了化学反应所需的活化能只要条件适宜，酶在生物体外也能催化相应的化学反应ABCD解析大部分酶是蛋白质，但少数酶是RNA，错误，酶的作用是催化，作用机理是降低了化学反应的活化能，但自身在反应前后的性质和数量不发生改变，、正确，错误，酶在生物体内外都可以发挥作用，正确。答案A酶的本质及其作用的三个易错点(1)酶并不都是蛋白质，有的酶是RNA。(2)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外

10、都可以发挥作用。(3)酶作用的实质是降低了化学反应的活化能，不是提供能量。【跟踪训练】2(2019·黄冈高一检测)酶具有极强的催化功能，最根本的原因是()增加了与反应物之间的接触降低了化学反应的活化能提高了化学反应的活化能降低了化学反应的自由能本身的数量和性质不变化，可反复利用ABCD解析酶的作用机理是降低了化学反应的活化能，且在反应前后自身的数量和性质不改变，即可以重复使用。答案D知识脉络要点晨背1.加热、使用FeCl3或过氧化氢酶都可以促进H2O2的水解，但加热是提供活化能，而后两者是降低化学反应的活化能。2.实验过程中可以变化的因素称为变量。其中可以人为改变的变量是自变量。除自

11、变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，这些变量是无关变量。3.酶的作用机理是降低化学反应的活化能。4.大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA。1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，数量不同解析不同的细胞功能会有所不同，所以酶的种类有差异，同时数量也会有差异，B正确。答案B2(2019·芜湖高一检测)常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，最好向溶液中加入()A煮熟肝脏研磨液B新鲜肝脏研磨液C二氧化锰D三氯化铁溶液解析在加热、使用三氯化铁溶液和使用过氧化氢酶三种方法中，过氧化氢酶的催化作用最强，所以释放的氧气最多。答案B3用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A蛋白质B脂肪酶CRNAD淀粉酶解析核糖体的主要成分是蛋白质和RNA，蛋白酶将