人教版必修一 511 酶的作用和本質 學案

1、第1節(jié)降低化學反應活化能的酶第1課時酶的作用和本質學習目標1說出細胞代謝離不開酶的原因(重點)。2.概述酶的作用和本質(重點)。3.通過對有關酶實驗的分析，學會控制實驗的變量和設置對照實驗(難點)。|基礎知識|一、酶在細胞代謝中的作用1細胞代謝(1)場所：細胞中。(2)實質：各種化學反應的總稱。(3)意義：細胞生命活動的基礎。2比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗原理2H2O22H2OO2。二、酶的作用原理及本質1作用原理(1)活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應的活躍所需要的能量。(2)作用機制：降低化學反應活化能。(3)意義：使細胞代謝能在溫和條件下快速進行。2酶的本質(1)產生場所：活

2、細胞。(2)本質：絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA。|自查自糾|1酶是具有催化作用的化合物。()2酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應的底物。()3酶分子在催化反應完成后立即被降解成氨基酸。()4酶通過為反應物供能和降低活化能來提高化學反應速率。()5酶是活細胞產生的具有催化作用的蛋白質，酶的催化作用既可發(fā)生在細胞內，也可以發(fā)生在細胞外。()6酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸。()答案1.2.3.×4.×5.×6.×|圖解圖說|畢希納將酵母細胞研磨后，過濾得不含酵母細胞的提取液；在這些提取液中加入葡萄糖，一段時間后，發(fā)現糖液發(fā)酵變成了酒。_

3、實驗中為什么要選用新鮮的肝臟進行充分的研磨？提示：新鮮的豬肝中含有較多的過氧化氫酶。如果豬肝不新鮮，在微生物的作用下，過氧化氫酶被分解。探究點一比較過氧化氫在不同條件下的分解1實驗材料的選擇及處理(1)實驗中使用的肝臟強調必須是“新鮮”的，原因是_(2)新鮮的肝臟需“制成研磨液”后再加入4號試管的原因是_提示(1)肝組織細胞中的過氧化氫酶活性較高(2)可破壞細胞結構，使細胞內的酶釋放出來，同時增大過氧化氫酶與H2O2的接觸面積2實驗過程及結果的分析(1)實驗中能否用滴加過肝臟研磨液的滴管來滴加FeCl3溶液？為什么？_(2)該實驗中可以利用哪些方法檢測H2O2分解速率的大?。縚(3)對照分析實

4、驗中的4支試管，總結實驗結論。1號與2號、3號、4號對照，結論：_3號與4號對照，結論：_提示(1)不能，因為滴管中含有過氧化氫酶(2)觀察氣泡產生速率、帶火星的衛(wèi)生香的復燃程度(3)加熱、FeCl3及過氧化氫酶都可以促進H2O2的分解過氧化氫酶催化H2O2分解的效率高于FeCl33根據教材分析實驗中的變量2號試管3號試管4號試管自變量90 水浴加熱_因變量_無關變量_提示滴加3.5%的FeCl3溶液滴加20%的肝臟研磨液氣泡產生速度或衛(wèi)生香的復燃程度 反應時間、pH、H2O2的量、FeCl3溶液和肝臟研磨液的量等自變量、因變量和無關變量的區(qū)分(1)自變量：實驗過程中人為改變的變量，如上述實驗

5、中的 FeCl3溶液和肝臟研磨液。(2)因變量：實驗過程中隨著自變量的變化而變化的變量，如上述實驗中過氧化氫的分解速率。(3)無關變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在的一些對實驗結果造成影響的可變因素，這些變量稱為無關變量，如上述實驗中H2O2溶液的體積，在對照實驗中無關變量應保持一致?！镜淅?】 在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，對實驗的處理如表所示。下列有關分析不正確的是()試管組別實驗處理加入體積分數為3%的過氧化氫溶液(mL)溫度加入試劑試管12常溫試管2290 試管32常溫2滴質量分數為3.5%的FeCl3溶液試管42常溫2滴質量分數為20%的肝臟研磨液A上表實驗處理研

6、究了溫度和催化劑種類兩個自變量 B試管2中沒有加入任何試劑，應為空白對照組 C試管4和試管1形成對照，可說明酶具有催化作用 D若要研究酶的高效性，可選用實驗組合試管3和試管4解析分析表格數據可知，試管1和試管2的變量為溫度。試管3和試管4的變量為催化劑種類，即溫度和催化劑種類均是自變量；試管2雖沒有添加任何試劑，但是溫度與試管1不同，因此試管2也是實驗組：試管1和試管4的不同點為是否添加了酶，二者對照可以證明酶具有催化作用；試管3和試管4的不同點是催化劑的種類(酶或無機催化劑)，因此可以證明酶的高效性。答案B對照組和實驗組的辨別(1)對照組：未經過處理的一組(自然狀態(tài)下或者已知實驗結果的一組)

7、，如上述實驗中的1號試管。(2)實驗組：經過處理的一組(未知實驗結果的一組)，如上述實驗中的2、3、4號試管?！靖櫽柧殹?在過氧化氫酶和Fe3的催化效率比較實驗中，把肝臟制成研磨液的目的是()A有利于過氧化氫酶的釋放B保護過氧化氫酶C提高過氧化氫酶的活性 D以上說法都不對解析研磨肝臟可破壞細胞結構，使細胞內的酶釋放出來，增加酶與底物的接觸面積。答案A探究點二酶的作用機理及化學本質1酶的作用機理(1)圖中E1、E2、E3這三部分都是活化能，其代表使用無機催化劑的是E1、不使用催化劑的是E2、使用酶作催化劑的是E3。(2)由E2>E1>E3可以看出，催化劑的作用本質是降低反應的活化能

8、，且酶促反應降低的更多，效率更高。 2.酶的作用模式圖(1)酶作為催化劑在反應前后數量和性質不變，故圖中甲表示酶、乙表示反應物、丙和丁表示生成物。(2)酶通過特定空間結構與反應物識別并結合，進而催化反應的進行。3酶的化學本質酶的基本單位有哪些？提示大部分酶的基本單位是氨基酸，少數是核糖核苷酸。酶的本質及作用特點(1)酶的本質化學本質大多數是蛋白質少數是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場所核糖體主要在細胞核來源一般活細胞均能產生生理功能具有生物催化功能(2)酶的作用特點酶作為生物催化劑，具有與無機催化劑相同的特點，如：催化劑本身的質量、組成和化學性質在化學反應前后保持不變。催化實質都是降低化學

9、反應的活化能。【典例2】 酶是由活細胞產生的。下列關于酶的敘述中，正確的一組是()酶是一類具有生物催化作用的蛋白質酶在代謝中只能起催化作用酶在化學反應前后種類和數量都不會發(fā)生改變酶之所以能夠改變化學反應速率，是因為提供了化學反應所需的活化能只要條件適宜，酶在生物體外也能催化相應的化學反應ABCD解析大部分酶是蛋白質，但少數酶是RNA，錯誤，酶的作用是催化，作用機理是降低了化學反應的活化能，但自身在反應前后的性質和數量不發(fā)生改變，、正確，錯誤，酶在生物體內外都可以發(fā)揮作用，正確。答案A酶的本質及其作用的三個易錯點(1)酶并不都是蛋白質，有的酶是RNA。(2)酶不僅在細胞內發(fā)揮作用，在細胞外和體外

10、都可以發(fā)揮作用。(3)酶作用的實質是降低了化學反應的活化能，不是提供能量?！靖櫽柧殹?(2019·黃岡高一檢測)酶具有極強的催化功能，最根本的原因是()增加了與反應物之間的接觸降低了化學反應的活化能提高了化學反應的活化能降低了化學反應的自由能本身的數量和性質不變化，可反復利用ABCD解析酶的作用機理是降低了化學反應的活化能，且在反應前后自身的數量和性質不改變，即可以重復使用。答案D知識脈絡要點晨背1.加熱、使用FeCl3或過氧化氫酶都可以促進H2O2的水解，但加熱是提供活化能，而后兩者是降低化學反應的活化能。2.實驗過程中可以變化的因素稱為變量。其中可以人為改變的變量是自變量。除自

11、變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，這些變量是無關變量。3.酶的作用機理是降低化學反應的活化能。4.大部分酶是蛋白質，少數酶是RNA。1同一個體內的各類活細胞所含酶的()A種類有差異，數量相同B種類有差異，數量不同 C種類無差異，數量相同 D種類無差異，數量不同解析不同的細胞功能會有所不同，所以酶的種類有差異，同時數量也會有差異，B正確。答案B2(2019·蕪湖高一檢測)常溫常壓下，要使過氧化氫溶液迅速放出大量的氧氣，最好向溶液中加入()A煮熟肝臟研磨液B新鮮肝臟研磨液C二氧化錳D三氯化鐵溶液解析在加熱、使用三氯化鐵溶液和使用過氧化氫酶三種方法中，過氧化氫酶的催化作用最強，所以釋放的氧氣最多。答案B3用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應。由此可推測核糖體中能催化該反應的物質是()A蛋白質B脂肪酶CRNAD淀粉酶解析核糖體的主要成分是蛋白質和RNA，蛋白酶將