2021-2022學年-人教版-必修一-酶的作用和本質-學案

第1節(jié)降低化學反響活化能的酶第1課時酶的作用和本質學習目標1.概述酶的作用和本質。2.有關酶實驗的分析。素養(yǎng)要求1.生命觀念：認同細胞代謝離不開酶。2.科學探究：學會控制實驗的變量和設置對照實驗。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：各種化學反響的總稱。(3)意義：細胞生命活動的根底。2．酶在細胞代謝中的作用(1)實驗：比擬過氧化氫在不同條件下的分解①實驗原理：H2O2在水浴加熱、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝臟研磨液中的過氧化氫酶的作用下加速分解。②實驗過程和現(xiàn)象試管編號新配制的體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液實驗處理H2O2分解速率(氣泡多少)點燃的衛(wèi)生香檢測12mL不處理根本無氣泡產(chǎn)生—22mL90℃水浴加熱很少—32mL滴加質量分數(shù)為3.5%的FeCl3溶液2滴較多發(fā)亮42mL滴加質量分數(shù)為20%的肝臟研磨液2滴很多復燃實驗結論：酶具有催化作用，同無機催化劑相比，其催化效率更高。(2)實驗中變量的控制變量：在實驗過程中可以變化的因素。自變量：實驗過程中可以人為改變的變量，如上述實驗中FeCl3溶液、肝臟研磨液。因變量：隨著自變量的變化而變化的變量。如上述實驗中H2O2分解速率。無關變量：除自變量外，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量，如試劑的用量、實驗室溫度等。3．酶的作用機理(1)活化能：分子從常態(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反響的活潑狀態(tài)所需要的能量。(2)作用機理：酶能降低化學反響的活化能。同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，因而催化效率更高。(1)細胞代謝是生物體內(nèi)化學反響的統(tǒng)稱()(2)酶在細胞代謝中起著調節(jié)、催化等多種作用()(3)酶能降低化學反響的活化能，為化學反響提供能量()(4)無關變量是與該實驗結果無關的變量()答案(1)√(2)×(3)×(4)×請依據(jù)酶的作用機理圖解，答復以下問題：圖中曲線1中的A是在無催化劑的條件下反響所需要的活化能，圖中曲線2中的B是在有催化劑的條件下反響所需要的活化能，圖中C的含義是酶降低的活化能。二、酶的本質1．酶的探索歷程(1)1857年，法國微生物學家巴斯德認為：沒有酵母活細胞的參與，糖類是不可能變成酒精的。(2)德國化學家李比希認為：引起發(fā)酵的是酵母細胞死亡并裂解后釋放出來的物質。(3)德國化學家畢希納把從酵母細胞中提取出的引起發(fā)酵的物質稱為釀酶。(4)1926年，美國科學家薩姆納第一個提取出脲酶，并證明了脲酶是蛋白質，其作用是分解尿素。(5)20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能。2．酶的本質絕大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質，少數(shù)的酶是RNA。(1)酶是具有催化作用的蛋白質()(2)酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反響的底物()(3)酶分子在催化反響完成后立即被降解成氨基酸()(4)酶的根本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸()(5)酶是活細胞產(chǎn)生的，也只能在細胞內(nèi)起作用()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×要驗證唾液淀粉酶的化學本質是蛋白質，現(xiàn)有的實驗材料有：剛取的唾液，蛋白液，雙縮脲試劑及試管等，請完善實驗方案：組別待測液檢驗試劑預期現(xiàn)象結論實驗組唾液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色唾液淀粉酶的化學本質是蛋白質對照組蛋白液雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色1．在“比擬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。以下有關分析不正確的選項是()試管編號實驗處理參加體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液溫度參加試劑試管12mL常溫/試管22mL90℃/試管32mL常溫2滴質量分數(shù)為3.5%的FeCl3溶液試管42mL常溫2滴質量分數(shù)為20%的肝臟研磨液B．試管2中沒有參加任何試劑，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．假設要研究酶的高效性，可選用實驗組合試管3和試管4答案B解析分析表格信息可知，試管1和試管2的區(qū)別為溫度，試管3和試管4的區(qū)別為催化劑種類，即溫度和催化劑種類均是自變量，A正確；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，B錯誤；試管1和試管4的區(qū)別為是否添加了酶，二者對照可以證明酶具有催化作用，C正確；試管3和試管4的區(qū)別為催化劑的種類(酶或無機催化劑)，可以證明酶具有高效性，D正確。2．關于“比擬過氧化氫在不同條件下的分解〞的實驗，以下表達正確的選項是()A．實驗中所用肝臟必須是新鮮的，假設放置時間過長肝細胞內(nèi)的過氧化氫會減少B．實驗中用到的滴管，必須先吸取氯化鐵溶液再吸取肝臟研磨液，這樣對實驗結果影響較小C．過氧化氫在溫度高的環(huán)境中分解速度比常溫下會加快D．實驗的自變量是試管中產(chǎn)生氣泡數(shù)目的多少和衛(wèi)生香的復燃情況答案C解析肝臟放置時間過長，過氧化氫酶會分解失活，A錯誤；吸取氯化鐵溶液和吸取肝臟研磨液的滴管不能混用，B錯誤；過氧化氫在高溫條件下分解速率會加快，C正確；試管中產(chǎn)生氣泡數(shù)目的多少和衛(wèi)生香的復燃情況是因變量，D錯誤。3．在常溫下H2O2溶液幾乎不分解，但參加肝臟研磨液(含H2O2酶)后，會快速分解成H2O和O2。反響過程中能量變化如下圖，其中表示活化能的是()A．E2B．E3C．E3－E2D．E2－E1答案C解析圖中E1表示產(chǎn)物中所含能量，E2表示反響物中所含能量，E3表示發(fā)生反響時所具有的能量?；罨苁欠肿訌某B(tài)轉變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反響的活潑狀態(tài)所需要的能量，即E3－E2。4．以下關于酶的表達，正確的選項是()A．酶通過為反響供能發(fā)揮催化作用B．細胞環(huán)境是酶發(fā)揮作用的必要條件C．細胞內(nèi)合成酶的場所是內(nèi)質網(wǎng)和核糖體D．酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的生物大分子答案D解析酶不能為反響提供能量，其作用機理是降低化學反響的活化能，A錯誤；如果條件適合，酶在細胞內(nèi)、外或生物體外均能發(fā)揮作用，B錯誤；酶絕大多數(shù)是蛋白質，少數(shù)是RNA，細胞內(nèi)合成酶的場所是核糖體，合成RNA的場所不在核糖體和內(nèi)質網(wǎng)中，C錯誤；酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的生物大分子，D正確。5．以下有關酶的表達正確的選項是()①酶是具有分泌功能的細胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉化而來③酶是由活細胞產(chǎn)生的④絕大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質⑤有的酶是蛋白質，有的是固醇⑥酶在代謝中有多種功能⑦酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調控作用⑧酶只是起催化作用⑨酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用A．①②⑤B．③⑦⑨C．③④⑧D．④⑤⑥答案C解析酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，絕大多數(shù)酶是蛋白質類物質，少數(shù)酶為RNA；酶只有催化作用，在個體發(fā)育中起調控作用的是激素。6．下表是有關H2O2的系列實驗，請答復有關問題：序號反響物參加物質條件現(xiàn)象X1H2O2無室溫幾乎無氣泡X12H2O2氯化鐵溶液室溫X23H2O2土豆浸出液室溫X3(1)序號3的實驗現(xiàn)象是____________________________________________________。(2)序號3的土豆浸出液中含有的對此實驗起作用的物質是__________，土豆浸出液能否重復使用？________(填“能〞或“不能〞)。(3)假設表中的X的內(nèi)容是收集100mL氣體所需