人教版高中生物必修1分子與細胞第5章第1節(jié)第1課時酶的作用和本質(zhì)課件

第1課時酶的作用和本質(zhì)第5章細胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1．細胞代謝知識點1酶在細胞代謝中的作用

化學(xué)反應(yīng)酶

細胞生命活動2．比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)實驗原理過氧化氫FeCl3溶液步驟試管

相同處理向4支試管中分別加入__mL過氧化氫溶液不同處理不處理放在90℃左右的水浴中加熱滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液(2)實驗步驟和實驗現(xiàn)象2(3)實驗結(jié)論：酶具有____作用，同無機催化劑相比，________更高。催化催化效率現(xiàn)象氣泡基本無____較多_____帶火星衛(wèi)生香無復(fù)燃___復(fù)燃復(fù)燃性較強________________少有很多復(fù)燃性很強1．在細胞內(nèi)，能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎？提示：不能。3．酶的作用機理(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的____。(2)酶的作用機理：通過降低化學(xué)反應(yīng)所需要的______，從而加快反應(yīng)速率。(3)與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用______，催化效率更高。能量活化能更顯著(4)數(shù)學(xué)模型表示使用無機催化劑的是____，不使用催化劑的是_____，使用酶作催化劑的是_____，使用酶作催化劑時，酶所降低的化學(xué)反應(yīng)的活化能是__________。E1E2E3E2－E32．酶能否增加化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)物的總量？理由是什么？提示：否。酶只是縮短了化學(xué)反應(yīng)達到平衡所需的時間，并不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點。4．控制變量和設(shè)計對照實驗(1)自變量：人為控制的對實驗對象________的因素叫作自變量。(2)因變量：因______改變而變化的變量叫作因變量。(3)無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結(jié)果造成____的可變因素，叫作無關(guān)變量。(4)對照實驗：除作為自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都________，并將結(jié)果進行____的實驗叫作對照實驗。進行處理自變量影響保持一致比較基于對酶在細胞代謝中的作用的理解，判斷下列表述是否正確。1．酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用。

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)提示：酶在生物體內(nèi)有催化作用，沒有調(diào)節(jié)作用。2．加熱能夠促進H2O2分解，是因為加熱使H2O2得到了能量。

(

)3．肝臟研磨液要研磨充分，以便過氧化氫酶充分釋放。

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)×√√4．酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。

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)提示：酶通過降低活化能提高化學(xué)反應(yīng)效率，但不為反應(yīng)物供能。5．對照實驗中，除自變量外，其他無關(guān)變量都應(yīng)保持相同且適宜。 (

)×√探究一：實驗過程及結(jié)果分析分析“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗，探究有關(guān)問題：1．本實驗的自變量有哪些？實驗中滴入FeCl3溶液和肝臟研磨液時，為什么不能共用一個滴管？提示：本實驗的自變量有溫度、催化劑的種類；若滴入的FeCl3溶液中混有少量的過氧化氫酶，會影響實驗結(jié)果的準確性。2．本實驗的因變量是什么？如何表示？提示：因變量是過氧化氫的分解速率；一定時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)目。3．本實驗的無關(guān)變量有哪些？如何控制無關(guān)變量？提示：無關(guān)變量有過氧化氫的濃度、實驗室濕度、反應(yīng)時間以及FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度等；無關(guān)變量的處理原則是相同且適宜。4．2、3、4號三支試管都有氣泡放出，但4號試管放出的氣泡最多，說明了什么？提示：加熱、無機催化劑和酶都能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率，但是酶的催化效率最高。探究二：通過模型建構(gòu)分析酶的作用機理如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。據(jù)圖回答下列問題：1．圖中的a＋b表示的含義是什么？提示：在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P所需要的活化能。2．圖中酶降低的活化能如何表示？提示：圖中的b表示酶降低的活化能。3．若將曲線Ⅰ改為無機催化劑催化的該反應(yīng)，則b值如何變化？提示：b值將變小。[深化歸納]1．實驗設(shè)計中的對照實驗及其結(jié)論對照實驗結(jié)論1號與2號加熱能促進過氧化氫分解1號與3號FeCl3能催化過氧化氫的分解1號與4號肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解1號、3號與4號FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能催化過氧化氫的分解，且過氧化氫酶的催化效率高于FeCl32．加熱與加催化劑的作用機理比較(1)加熱：給化學(xué)分子提供能量。(2)酶與無機催化劑的共性①降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)速率加快，縮短達到平衡點的時間。②反應(yīng)前后性質(zhì)、數(shù)量不變。③只改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)平衡點。[對點練習(xí)]1．某研究小組以過氧化氫為材料進行了圖甲、乙、丙所示的三組實驗，圖丁為所獲得的實驗結(jié)果。下列分析錯誤的是(

)A．甲組為對照組，乙組、丙組為實驗組B．丙組實驗對應(yīng)的結(jié)果為丁圖中的曲線aC．該實驗可以驗證酶的催化具有高效性D．若只加入1滴質(zhì)量分數(shù)為20%的新鮮肝臟研磨液，O2產(chǎn)生量會更少√D

[本實驗自變量是催化劑的有無和催化劑的種類，甲組是未加入任何催化劑的常態(tài)條件，因此甲組是對照組，乙、丙兩組屬于實驗組，A正確；丙組肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，酶具有高效性，過氧化氫分解速率最快，因此對應(yīng)丁圖中曲線a，B正確；乙試管添加了2滴3.5%FeCl3溶液，丙試管添加了2滴肝臟研磨液，相對于無機催化劑FeCl3，過氧化氫酶的催化效率更高，因此乙組對應(yīng)丁圖中b曲線，乙、丙兩試管對照可以說明酶的催化具有高效性，C正確；酶只改變反應(yīng)速率，不影響反應(yīng)的平衡點，若只加入1滴質(zhì)量分數(shù)為20%的新鮮肝臟研磨液，雖然相對于丙組，酶量減少，但是底物過氧化氫量相同，因此最終O2產(chǎn)生量不變，D錯誤。]2．如圖曲線表示某化學(xué)反應(yīng)在使用無機催化劑和酶催化條件下的能量變化過程。下列相關(guān)分析錯誤的是(

)A．曲線①表示在無機催化劑條件下的能量變化B．比較反應(yīng)前后能量變化，可確定該反應(yīng)為放能反應(yīng)C．a(chǎn)與b的差值為酶催化該反應(yīng)所降低的活化能D．此過程解釋了酶的催化具有高效性的原因√C

[曲線①表示在無機催化劑條件下的能量變化，曲線②表示有酶催化條件下的能量變化，A正確；由曲線圖可知，反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，因此該反應(yīng)為放能反應(yīng)，B正確；a與b的差值為酶與無機催化劑相比降低的活化能的差值，C錯誤；此過程揭示了酶的催化作用具有高效性的原因是與無機催化劑相比，酶降低反應(yīng)活化能的效果更顯著，D正確。]1．關(guān)于酶本質(zhì)的探索知識點2酶的本質(zhì)活細胞某些物質(zhì)死亡某些物質(zhì)蛋白質(zhì)

RNA2．酶的本質(zhì)(1)產(chǎn)生場所：______。(2)生理作用：________。(3)化學(xué)本質(zhì)：有機物，絕大多數(shù)是______，少部分是______?；罴毎呋饔玫鞍踪|(zhì)RNA細胞中合成酶的原料是什么？提示：氨基酸、核糖核苷酸?；趯γ副举|(zhì)的探索的認識，判斷下列表述是否正確。1．1716年《康熙字典》收錄了酶字，并將“酶”解釋為“酒母也”。“酒母”就是現(xiàn)在所說的酒精。

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)提示：“酒母”就是現(xiàn)在所說的酵母。2．酶的基本組成單位是氨基酸。

(

)提示：酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸。××3．具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生酶。

(

)提示：酶是由活細胞產(chǎn)生的有機物。4．酶是活細胞產(chǎn)生的，只能在細胞內(nèi)起催化作用。

(

)提示：酶也可以在細胞外發(fā)揮催化作用。5．脲酶能催化尿素分解成氨和二氧化碳。

(

)××√材料1

科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取到脲酶，并證明了脲酶是蛋白質(zhì)。材料2

為了探究酶的化學(xué)本質(zhì)，某同學(xué)做了如下實驗：甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系如圖所示。1．說明驗證脲酶是蛋白質(zhì)的實驗思路。提示：向脲酶溶液和蛋白質(zhì)溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則說明脲酶是蛋白質(zhì)。2．甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？請說明理由。提示：不相同，觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的水解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。[深化歸納]1．酶的本質(zhì)及生理功能概念酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物來源一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶(哺乳動物成熟的紅細胞不能產(chǎn)生酶，但含有酶)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)極少數(shù)是RNA合成原料氨基酸(21種)核糖核苷酸(4種)合成場所核糖體細胞核(主要)、線粒體、葉綠體2．鑒定酶本質(zhì)的實驗原理和方法(1)試劑鑒定法：利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)的原理設(shè)計實驗方案。(2)酶解鑒定法[對點練習(xí)]3．下列有關(guān)酶本質(zhì)的探索過程的敘述，錯誤的是(

)A．巴斯德和李比希的觀點既有積極意義，又有其局限性B．畢希納發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)能夠在酵母菌細胞破碎后繼續(xù)起作用C．薩姆納從刀豆種子中提純出的結(jié)晶可以催化尿素分解D．切赫和奧爾特曼證明酶的化學(xué)本質(zhì)只是RNA而非蛋白質(zhì)D

[切赫和奧爾特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能，D錯誤。]√4．下列有關(guān)酶的敘述正確的是(

)①是由有分泌功能的細胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③活細胞一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種功能⑦在新陳代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用A．①②③

B．④⑤⑥C．③⑤⑧ D．⑥⑦⑧√C

[酶是由活細胞產(chǎn)生的，具有生物催化作用的有機物。食物中的酶進入消化道便被分解了，②錯誤；就酶的化學(xué)本質(zhì)而言，多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，④錯誤，⑤正確；就酶作用的場所而言，有胞內(nèi)酶和胞外酶，活細胞一般都能產(chǎn)生酶，①錯誤，③正確；酶只起催化作用，酶在代謝中只有催化一種功能，沒有調(diào)控作用，⑥⑦錯誤，⑧正確。]易錯提醒有關(guān)酶的四個易錯點(1)酶并不都是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA。(2)酶不僅在細胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細胞外和體外都可以發(fā)揮作用。(3)酶作用的實質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，不是提供能量。(4)并不是具有分泌功能的細胞才能產(chǎn)生酶，一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶(哺乳動物成熟的紅細胞不能產(chǎn)生酶，但含有酶)。1．細胞代謝是細胞中每時每刻都進行著許多化學(xué)反應(yīng)，是細胞生命活動的基礎(chǔ)。2．活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。3．加熱使反應(yīng)物獲得了能量，反應(yīng)速率加快。4．與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。5．酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。1．下列有關(guān)酶的敘述，不正確的是(

)A．所有酶都含有C、H、O、N四種元素，是由單體組成的生物大分子B．有些酶和相應(yīng)的化學(xué)試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)C．活細胞產(chǎn)生酶的場所都是細胞質(zhì)中的核糖體D．催化反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變課堂檢測素養(yǎng)測評243題號15√C

[蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，少數(shù)RNA為具有催化作用的酶，其合成場所不是核糖體，C錯誤。]2．下列關(guān)于“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗內(nèi)容的相關(guān)表述，正確的是(

)A．該實驗中新鮮肝臟研磨液是促進過氧化氫快速分解的催化劑B．實驗中溫度、催化劑和反應(yīng)物的濃度是自變量，過氧化氫分解速率是因變量C．將2號試管放在60℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況D．設(shè)置空白對照組的目的是表明在本實驗條件下過氧化氫不容易分解√243題號15D

[該實驗中新鮮肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶是促進過氧化氫快速分解的生物催化劑，A錯誤；“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，自變量是反應(yīng)條件，因此溫度、催化劑種類是自變量，而反應(yīng)物的濃度是無關(guān)變量，B錯誤；為使實驗效果明顯，應(yīng)將2號試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，C錯誤。]243題號153．反應(yīng)物A在無酶催化條件和有酶催化條件下生成產(chǎn)物P所需的能量變化如圖，下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．加熱加壓可使反應(yīng)物分子更容易從初態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨瘧B(tài)B．b－c表示在有酶催化條件下，反應(yīng)物A生成產(chǎn)物P所需要的活化能C．若僅增加反應(yīng)物A的量，則圖中曲線的原有形狀不發(fā)生改變D．曲線Ⅱ可表示最適酶促條件下的曲線，該反應(yīng)只能在細胞內(nèi)進行√243題號15D

[加熱加壓可使底物分子獲得能量，從而使底物分子從初態(tài)變?yōu)榛罨瘧B(tài)，A正確；b－c表示在有酶催化的條件下，該化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能，B正確；如果增加反應(yīng)物A的量，酶的活性不會改變，則圖中曲線的原有形狀不會發(fā)生改變，C正確；酶在細胞內(nèi)和細胞外都能催化化學(xué)反應(yīng)，D錯誤。]243題號154．當某種RNA存在時，生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進行；當這種RNA被有關(guān)的酶水解后，此種化學(xué)反應(yīng)立即減慢。由此能說明(

)A．RNA是核酸的一種B．RNA有時也可稱為遺傳物質(zhì)C．RNA主要存在于細胞質(zhì)中D．RNA也可作為生物催化劑243題號15√D

[由題干信息“當某種RNA存在時，生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進行；當這種RNA被有關(guān)的酶水解后，此種化學(xué)反應(yīng)立即減慢”，由此可知，RNA起到生物催化劑的作用，D符合題意。]243題號155．植物細胞內(nèi)含有過氧化氫酶，可將細胞代謝產(chǎn)生的H2O2分解。焦性沒食子酸被O2氧化后呈現(xiàn)橙紅色?；卮鹣铝袉栴}：(1)為探究黃瓜細胞中是否含有過氧化氫酶，設(shè)計了如下實驗：(說明：下表中字母代表的物質(zhì)分別為：A：1%焦性沒食子酸/mLB：2%H2O2/mLC：緩沖液/mLD：