3.1.1 酶与酶促反应学案 高一上学期生物苏教版（2019）必修第一册

高中生物必修1PAGEPAGE1第1课时酶与酶促反应【课标要求】1．说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。2．探究酶催化的专一性、高效性。【核心素养】1．生命观念——结构与功能观：酶的功能与特性是由其独特的空间结构决定的。2．科学思维——通过分析与综合，总结酶的作用机理及特性。3．科学探究——学会设计对照实验，证明酶的作用、探究酶的特性。新知探究一、酶的本质1．科学家对酶本质的探索历程(1)1857年，法国科学家__________通过观察发酵现象发现，发酵是由________引起的，后来他又证实了________________________________。(2)1897年，德国科学家________证明了，引起发酵的是________________，而不是酵母菌本身。(3)1926年，美国科学家________从刀豆提取液中分离并提纯了________结晶，并证明________________。(4)1936年，________________的观念被确立。(5)20世纪80年代，科学家又发现少数RNA也具有________________功能，并把这类RNA称为________。2．酶的本质能催化生化反应的酶绝大多数是________，少数________也具有生物催化功能。二、酶在细胞代谢中的作用1．酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应。2．酶催化作用的实质：________________________。3．活化能：在一定________下，分子从________转变为容易发生化学反应的________所需的________称为活化能。4．活化分子(1)含义：处于________的分子称为活化分子。(2)使活化分子增多一般有两种途径①不使用________，通过________或________等方法，使一部分分子________________而成为活化分子。②使用________剂降低生化反应所需的________，活化能________，活化分子就________。5．酶能降低生化反应所需的________，使生化反应在________能量水平上进行，从而________生化反应。三、酶的特性1．在________的条件下，酶有很高的________，能使生物体内的化学反应快速进行，即酶的催化作用具有________。2．一种酶只能催化________或________生化反应，这是酶催化作用的________。3．酶的催化作用通常是在________、常压下进行的。酶是由________产生的，一般在细胞________均具有催化活性。核心突破核心突破一、酶的化学本质、作用机理和特性1．酶的化学本质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(主要)来源一般活细胞中均能产生生理功能在细胞内外均具有生物催化功能2．酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：(1)图中ac和bc段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。3．酶的特性分析(1)表示酶高效性的曲线(图1)①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。③实验——酶的催化作用具有高效性a．实验变量自变量因变量无关变量1号：加入一定量蒸馏水用单位时间内产生气泡数量的多少及带火星木条燃烧情况表示H2O2分解速率H2O2溶液的浓度和体积；酵母菌液和FeCl3溶液的浓度和体积；酵母菌液的新鲜程度；环境中的温度、pH等2号：加入等量质量分数为5%的FeCl3溶液3号：加入等量新鲜的酵母菌液b．实验分析1、3号试管对照，可以说明酶具有催化作用。其中1号为空白对照组，3号为实验组。1、2、3试管对照，可以说明酶的催化作用具有高效性。其中1号为空白对照组，2号为条件对照组，3号为实验组。(2)表示酶专一性的曲线(图2)①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化A反应物的反应。②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化A反应物的反应。③实验——酶的催化作用具有专一性a．实验原理：淀粉、蔗糖均为非还原糖，不能与斐林试剂共热产生砖红色沉淀。淀粉酶可以催化淀粉水解为还原糖，但不能催化蔗糖水解。b．实验设计思路：步骤1淀粉＋淀粉酶蔗糖＋淀粉酶2等量斐林试剂，水浴加热相同时间现象出现砖红色沉淀无颜色变化结论酶具有专一性c．实验分析：自变量：反应物的不同。无关变量：溶液的量、温度等。因变量：溶液是否出现砖红色沉淀。(3)易变性：由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、强酸、强碱等破坏。蛋白质的空间结构发生改变或破坏，使酶失去生物活性，这种现象称为变性。(4)反应条件的温和性：酶促反应在常温、常压、适宜pH条件下进行。核心突破二、酶的相关曲线分析1．酶催化作用的高效性(1)曲线：加入酶、无机催化剂和不加催化剂时，化学反应达到平衡点时所需时间不同：(2)要素解读：①催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。②酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。2．酶催化作用的专一性(1)曲线：分别向蔗糖溶液和麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶，底物剩余量不同：(2)要素解读：①加入麦芽糖酶，蔗糖剩余量不变，而麦芽糖剩余量减少。②麦芽糖酶不能催化蔗糖水解，可以催化麦芽糖水解。[课堂小结][课堂检测]1．(多选)下列关于酶的叙述，正确的是()A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率2．关于酶的性质，下列叙述中错误的是()A．化学反应前后，酶的化学性质和数量不变B．酶的催化作用提高了化学反应速率，改变了反应平衡点C．酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNAD．酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度的影响

参考答案一、酶的本质1．(1)巴斯德微生物酒精发酵是由酵母菌引起的(2)毕希纳酵母菌所含的酶(3)萨姆纳脲酶脲酶是蛋白质(4)酶是蛋白质(5)生物催化核酶2．蛋白质RNA二、酶在细胞代谢中的作用2．降低化学反应的活化能3．温度基态过渡态能量4．(1)过渡态(2)①催化剂加热光照获得能量②催化剂活化能越低越多5．活化能较低加快三、酶的特性1．适宜催化效率高效性2．一种一类专一性3．常温常压活细胞内、外[课堂检测]1．ACD[有些酶是生命活动所必需的，如呼吸作用有关的酶，在分化程度不同的细胞中都存在，A正确；导致酶空间结构被破坏的因素有过酸、过碱、高温等，低温只能降低酶的活性，不会破坏酶的空间结构，B错误；酶作用的实质是降低化学反应所需活化能，从而提高反应速率，C正确；酶是蛋白质或RNA，本身是催化剂，也可作为