51細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用學(xué)案

1、（2）為什么加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解提高反應(yīng)速率？加熱起了什么作用？（3）在細(xì)胞內(nèi)能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎?（4）3號和4號試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？（5） 3號試管與4號試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？實驗結(jié)論：【探究2】為什么過氧化氫酶具有催化作用？ 資料：在20C測得的也。2分解的活化能條件.活化能/kJ -沒有雁化劑雁化m75用膠態(tài)瞬化54用過氧化氫酶傕化29提問：2、為什么酶比無機(jī)催化劑催化效率更高?1從表格所示數(shù)據(jù)能否推測出催化劑的作用原理?【探究3】酶的本質(zhì)思考問題：1巴斯德和李比希的觀點各有什么積極意義和局限性？2、畢希納是怎樣結(jié)束這場爭論的

2、？他的結(jié)論是什么？ 3、薩姆納歷時9年才證明服酶是蛋白質(zhì)，并因此獲諾貝爾化學(xué)獎。你認(rèn)為他成功 的主要原因是什么？課堂練習(xí)1. 下列關(guān)于酶的概念，最準(zhǔn)確的敘述是（）A酶是一種蛋白質(zhì)B酶是一種具有催化能力的蛋白質(zhì)C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì)D酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的一種有機(jī)物2. 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3. 斯帕蘭札尼發(fā)現(xiàn)，放在鷹胃內(nèi)的肉塊經(jīng)過一段時間后消失了。這主要是由于鷹胃內(nèi)有塊起了 作用的（A. 胃蛋白酶 D.胃淀粉酶C.鹽酸溶液D.物理性摩擦4. 選用新鮮肝臟做酶的高效性實驗，是因為新鮮肝臟中（）A.含F(xiàn)e3+多B.過氧化氫酶易發(fā)揮作用C.含的酶

3、的種類多.D.過氧化氫酶多且活性強(qiáng)5. 下列關(guān)于過氧化氫的敘述中，正確的是（）A. 在無催化劑時，不會分解水和氧氣B. 過氧化氫和水一樣無色無味，對皮膚無害第五章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時 酶的作用和本質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，初步把握實驗原理、目的要求、材料用具和方法步驟。2理解酶的作用機(jī)理、酶的發(fā)現(xiàn)過程以及酶的本質(zhì)。【自主學(xué)習(xí)】1. 細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。2. 實驗過程中可以變化的因素稱為，其中人為改變的變量稱為 ，隨著自變量的變化而變化的變量稱做，除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造

4、成影響，這些變量稱為。除一個因素以外，其余因素都保持不變的實驗叫做，它-般設(shè)置組和組。3. 分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕钴S狀態(tài)所需要的稱為活化能。同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更，因而 更高，這樣細(xì)胞代謝就能在 條件下快速進(jìn)行。4. 巴斯德以前，許多化學(xué)家認(rèn)為發(fā)酵是純，與 無關(guān)。1857年巴斯德提出發(fā)酵是由 的存在，即有 的參與才能引起發(fā)酵；而德國化學(xué)家李比希卻堅持認(rèn)為引起發(fā)酵的是中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞后才能發(fā)揮作用。兩種觀點爭執(zhí)不下。德國化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)不含酵母細(xì)胞的 與活酵母是一樣的，都能引起發(fā)酵，他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為，最早從刀豆中提取出服酶的是美國科學(xué)家，他用多種方法證明

5、了酶是。20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)也有生物催化功能。5. 酶是產(chǎn)生的，具有 作用的一類，其中絕大多數(shù)酶是，少數(shù)是o【小組合作探究】【探究1】比較過氧化氫在不同條件下分解的實驗現(xiàn)象及理論分析試卷 號3%±氧化氫溶控制變量點燃的衛(wèi)生 香檢測實驗處理氣泡多12mL少22mL90左右水浴加熱很少32mL滴加3. 5%FeC13溶液2滴較多燃燒但不猛烈42mL滴加20%干臟研磨液2 滴很多燃燒猛烈思考并討論：(1) 與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)了什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？氫溶液實驗處理氣泡多檢測12mL滴加3. 5%FeCl 3溶液2較多燃燒但不猛烈滴22mL滴加

6、20%干臟研磨液2滴很多燃燒猛烈4, 結(jié)論：o5. 分析討論：實驗的自變量：因變量：O參考指標(biāo)：。實驗2:證明酶具有專一性思實驗組:底物+相應(yīng)酶液-底物分解 對照組：相同底物+另一種酶液-底物不分解實益組:底物+相應(yīng)酶液一底物分解對照組：另一底物+相同酶液一底物不分解 實驗中：自變量：因變量：無關(guān)變量：。(二)探究的酶特性實例：淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用1. 原理：淀粉和蔗糖不具還原性，與斐林試劑不發(fā)生反應(yīng)。用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后 用斐林試劑 鑒定，根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判定淀粉酶是否對二者都有催化作用，從而探究酶的 專-性。2. 材料用具：略3. 實驗步驟：操作序號項目1號試管2號試管1

7、注入3%的可溶性淀粉溶 液2mL/2注入3%的蔗糖溶液/2mL3注入新鮮淀粉酶落液，并振蕩2mL2mL460 °溫水保溫5 min5min5注入斐林試劑，并振蕩2mL2mL6水溶加熱Imi n1 min7現(xiàn)象磚紅色沉淀無磚紅色沉淀4.結(jié)論:5. 分析討論：(1)為什么要將試管浸到 60°C的溫水保溫?(2) 為什么用斐林試劑而不用碘液?6、思考：(1)如何繪制酶專一性的圖？(2) 酶在反應(yīng)前后有沒有發(fā)生質(zhì)和量的變化？(3) 每一種酶都能催化所有化學(xué)反應(yīng)嗎？酶能改變化學(xué)反應(yīng)平衡嗎？C. Fe3+和過氧化氫酶都能加速過氧化氫的分解反應(yīng)D. 在有催化劑存在時，過氧化氫分解反應(yīng)的平

8、衡會向分解一側(cè)移動第2課時酶的特性【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 闡明酶的特性。2. 概述酶的作用條件。3. 進(jìn)行有關(guān)的實驗和探究，學(xué)會控制變量、檢測因變量，能設(shè)計簡單的單因子變量對比的實 驗。【自主學(xué)習(xí)】（一）酶的特性1、 酶具有性。即酶的催化效率是無機(jī)催化劑的倍，2、 酶具有性。即一種酶只能催化或化學(xué)反應(yīng)。3、酶的作用條件，影響酶活性的因素有、o（二）影響酶促反應(yīng)的因素1. 酶濃度對酶促反應(yīng)的影響：在底物足夠，其他條件固定的條件下，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度呈正比（如圖甲）。2. 底物濃度對酶促反應(yīng)的影響：在底物濃度較低時，反應(yīng)速率隨底物濃度的增加而加快；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽笄?達(dá)到一定限度時，再增加底物濃度，反

9、應(yīng)速率也幾乎不再改變（如圖乙）。3. pH對酶促反應(yīng)的影響：在一定條件下，每一種酶在某一pH時的活性最大，這個 pH稱為這種酶的最適pHo在最適pH兩側(cè)的曲線基本是對稱的，pH過高或過低會使酶喪失催化能力（如圖的眥°底物濃度。PH °獻(xiàn)辨 ffIC 細(xì) ffIT【小組合作探究】一、酶的特性（一）驗證酶的特性實驗1、驗證酶具有高效性思路：實驗知:底物+生物催化劑（酶）底物分解速率（產(chǎn)物形成速率） 對照組：底物+無機(jī)催化劑底物分解速率（產(chǎn)物形成速率） 實驗中：自變量：因變量：無關(guān)變量：實例：比較過氧化氫酶與Fe?的催化效率1. 原理：過氧化氫在化學(xué)催化劑Fe3+生物催化劑酶的作

10、用下，可以分解為水和氧氣2. 材料用具：略3. 實驗步驟：|試卷號| 3%過氧化|控制變量|點燃的衛(wèi)生可序號加入試劑或處埋萬法試管1231注入新鮮的淀粉酶溶液ImLImLImL2注入蒸餡水ImL3注入氫氧化鈉溶液ImL/4注入鹽酸ImL5注入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL660 °C水浴保溫5min7加入斐林試劑，邊加邊振蕩2mL2-L2mL8水浴加熱煮沸Imin9觀察3支試管中溶液顏色變 化變記錄一.一.思考與討論:1. 為什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的溫度?2. 本實驗的自變量和因變量各是什么？3. 關(guān)于酶的特性，你能得出什么結(jié)論?4. 本實驗?zāi)苡渺沉衷噭z測因變量嗎？

11、為什么?A、種類有差異，數(shù)量相同C種類無差異，數(shù)量相同2.A、生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供能量C酶是一種高效、專一的無機(jī)催化劑5. 本實驗?zāi)苡肏2O2和過氧化氫酶作為實驗材料嗎 ？為什么?同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含酶的（）B種類有差異，數(shù)量不同D種類無差異，數(shù)量不同關(guān)于酶生理功能的敘述，下列哪一項是正確的（ ）B、能加快生物體內(nèi)的生化反應(yīng)速度D能促進(jìn)生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運輸10倍，與用唾液原D、消耗能在唾液淀粉酶水解淀粉的頭驗中，將唾液稀釋4. 進(jìn)入冬眠的動物體，代謝極為緩慢，最根本的原因是（、巾穩(wěn)a、體內(nèi)酶活性降低b、氣溫低q 定5. 下列條件中，不能使酶失活的是（）、A、咼溫B低溫C、D、下圖縱曲

12、線生成物量中橫表示應(yīng)時度增其中能正確表示酶濃度二、影響酶促反應(yīng)的因素(一) 酶的活性：影響酶活性的因素一定會影響酶促反應(yīng)的速率。1. 表示方法：以單位時間內(nèi)底物的減少量或產(chǎn)物的生成量來表示。2. 影響因素溫度/PH圖示含義:結(jié)論:改變酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶失活變性。三:、(pH)對酶活性的影響底物濃I度酶液、酶濃度?檢測 >底物分解速度或產(chǎn)物生成速度底物+ T2(pH2)+酶液 > 自變量：；因變量：；無關(guān)變 量：o 實例1：探究溫度對淀粉酶活性的影響。1. 實驗原理：(1) 淀粉遇碘后，形成藍(lán)色的復(fù)合物。(2) 淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麥芽糖和葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖遇碘后不顯色。注

13、:市售a-淀粉酶的最適溫度約 60° C2. 方法步驟：(1) 取3支試管，編上號(A、B C),然后分別注入2mL可溶性淀粉溶液；(2) 另取3支試管，編上號(a、b、c),然后分別注入ImL新鮮淀粉酶溶液；(3) 將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成3組，分別放入沸水、熱水 (約60。 C)和冰塊中，維持各自的溫度 5min;(4) 分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，搖勻后，維持各自的溫度5mi n;(5) 在3支試管中各滴入1-2滴碘液，搖勻后觀察這 3支試管中溶液顏色變化并記錄；慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭論的焦點上，使科學(xué)研究更加有 的放矢

14、。3. 畢希納的實驗說明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在 活酵母細(xì)胞中一樣。4. 薩姆納歷時9年用正確的科學(xué)方法，堅持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純出來。成功 屬于不畏艱苦的人。（四）旁欄思考題絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈條件都會影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以酶比較"嬌氣”。（五）第一小節(jié)練習(xí)基礎(chǔ)題1. 巴斯德：發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)，發(fā)酵是整個細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用。李比希：弓I起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)，但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮 作用。畢希納：酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵

15、母細(xì)胞中一 樣。薩姆納：酶是蛋白質(zhì)。2. 提示：（1）細(xì)胞內(nèi)每時每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率地進(jìn) 行，酶的催化效率比無機(jī)催化劑高得多。（2）細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行，無機(jī)催化劑常常需要 輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。3. Do拓展題1. 提示：可用第2章中學(xué)過的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前，之所以很難鑒定酶的本質(zhì),主要是因為 細(xì)胞中酶的提取和純化非常困難。2. 提示：（1）如四膜蟲的rRNA前體具有催化活性。（2）目前己有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報道。1. Bo2. Bo-B73.提示：這個模型中A

16、代表某類酶，B代表反應(yīng)底物，A應(yīng)產(chǎn)物。這個模型的含義是：酶A與底物B專一性結(jié)合，反應(yīng)產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個模型揭示了酶的專一拓展題基礎(chǔ)題反應(yīng)速率C和D反的發(fā)生，反應(yīng)代表催化性（六）第二小節(jié)練習(xí)1. （1） A點：隨著反應(yīng)底物濃度的增加，反應(yīng)速率加快。B點：反應(yīng)速率在此時達(dá)到最高。C點：反應(yīng)速率 不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高，維持在相對穩(wěn)定的水平。（2） 如果A點時溫度升高10 ° C,曲線上升的幅度變小。因為圖中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底 物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度，反應(yīng)速率都會變慢。（3）該曲線表明，B點的反應(yīng)底物的濃度足夠大，是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高，這

17、時加 入少量的酶，會使反應(yīng)速率加快（圖略）。iiff反&嚀聞ABCi t反應(yīng)時聞<:t1-SJM n D7.下列關(guān)于酶的正確敘述是：（）A.活細(xì)胞產(chǎn)生的，在細(xì)胞內(nèi)起作用B.酶與激素的作用相同C.酶的產(chǎn)生受遺傳物質(zhì)控制D,在催化過程中不斷被消耗8. 探索溫度對酶活性影響的實驗，需進(jìn)行如下步驟的的操作：取3支試管，編號并注入 2mL淀粉溶液 向各試管注入ImL a 一淀粉酶溶液%1向各試管滴1滴碘液將3支試管分別放在60° C熱水、沸水和冰塊中維持溫度5min要觀察到正確的實驗現(xiàn)象，其合理的實驗順序應(yīng)為（）A.一一一B.一一一C.一一一D.一一一10. 、下列關(guān)于酶的敘述中

18、正確的一項是（）。酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的；酶都有消化功能；酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)都是酶；%1酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)活化能，具有專一性、高效性 ；酶促反應(yīng)與外界條件無關(guān)；淀粉酶能促進(jìn)淀粉水解；酶只有在生物體內(nèi)才起催化作用A.（I B.C.D.11. 下圖是人體內(nèi)某化學(xué)反應(yīng)的圖解，其中英文字母代表物質(zhì)，數(shù)字表示反應(yīng)前、中、后過程，請據(jù)圖說明：112Si（1）圖中代表酶的是 O從圖1和圖2可以反映出酶具有 性。如果D代表二肽，那么 E和F能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是 o（4）如果D代表蔗糖，那么 A為E和F則是 和.【教材問題答案】（一）問題探討1. 這個實驗要解決的問題是：鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化？2. 是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。3. 提示：收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。（二）實驗1. 2號試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。2. 不能。3. 說明FeCI3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。4