【多彩課堂】2021-2022學(xué)年高一人教版生物必修一導(dǎo)學(xué)案：第5章-第1節(jié)-一-酶的作用和本質(zhì)1-

第1課時降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一酶的作用和本質(zhì)1.說出酶的作用和本質(zhì)。2.嘗試比較過氧化氫在不同條件下的分解速率。3.學(xué)會把握自變量,觀看和檢測因變量的變化。一、對比試驗1.細胞代謝:細胞中每時每刻都進行著很多①化學(xué)反應(yīng),稱為細胞代謝。

2.對比試驗的變量把握:試驗過程中可以變化的因素稱為變量。其中人為轉(zhuǎn)變的變量稱為②自變量,隨著自變量的變化而變化的變量稱作③因變量,除自變量外,試驗過程中可能還會存在一些可變因素,對試驗結(jié)果造成影響,這些變量稱為④無關(guān)變量。除一個因素以外,其余因素都保持不變的試驗叫作⑤對比試驗,它一般設(shè)置對比組和試驗組。

二、酶的本質(zhì)1.酶本質(zhì)的探究過程:1857年巴斯德提動身酵是由于酵母細胞的存在,即有⑥活細胞的參與才能引起發(fā)酵;而德國化學(xué)家李比希卻堅持認為引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母細胞⑦死亡并裂解后才能發(fā)揮作用,兩種觀點爭吵不下。德國化學(xué)家畢希納發(fā)覺不含酵母細胞的⑧提取液與活酵母是一樣的,都能引起發(fā)酵,他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶。最早從刀豆中提取出脲酶的是美國科學(xué)家薩姆納,他用多種方法證明白酶是⑨蛋白質(zhì)。20世紀80年月,美國科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)覺少數(shù)⑩RNA也有生物催化功能。

2.酶的定義:酶是活細胞產(chǎn)生的,具有催化作用的一類有機物。

三、酶的作用分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹啙嵃l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。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,這樣細胞代謝就能在溫存的條件下快速進行。

1.什么是細胞代謝?酶與細胞代謝有何關(guān)系?2.酶是什么物質(zhì)?3.試驗過程中什么是變量?變量包括哪幾類?如何區(qū)分?什么是對比試驗?對比試驗遵循什么原則?4.什么叫化學(xué)反應(yīng)的活化能?酶與活化能有什么關(guān)系?學(xué)問點一:比較過氧化氫在不同條件下的分解試驗解讀1.請敘述試驗原理,并用化學(xué)方程式表示。2.該試驗設(shè)計遵循了對比原則和單一變量原則,具體分析如下圖所示。圖中的實際結(jié)果就是觀看指標(biāo),即各試管氣泡冒出狀況。請問,若將帶火星的衛(wèi)生香放在試管液面上,第3、4號試管中的現(xiàn)象相同嗎?假如不同,則現(xiàn)象分別是什么?本試驗?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?3.試驗過程中需要留意哪些事項?并簡要說明緣由。學(xué)問點二:對酶的化學(xué)本質(zhì)及作用機理的生疏1.酶與一般催化劑的共同點有哪些?2.假如某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),該如何證明?假如是RNA呢?請簡要說出試驗原理。3.什么是活化能?酶的作用機理是什么?酶除在細胞內(nèi)發(fā)揮作用外,適宜條件下在細胞外(如試管、消化道中)是否也能發(fā)揮作用?4.酶與無機催化劑降低活化能的作用是否相同?誰的作用更顯著?其意義是什么?例1過氧化氫酶能催化H2O2的分解,產(chǎn)生的[O]能使溶于水的無色焦性沒食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化氫酶,設(shè)計了如下試驗。(1)3號試管內(nèi)加入的物質(zhì)是。

(2)設(shè)計2號試管作為對比的具體目的是。

(3)假如2號試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng),則消滅橙紅色沉淀的是號試管。

例2當(dāng)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(dāng)這種RNA被有關(guān)的酶水解后,此種化學(xué)反應(yīng)的速率便慢了下來。由此可以說明()。A.RNA是核酸的一種B.RNA也可起生物催化劑的作用C.RNA主要存在于細胞質(zhì)中D.RNA是該種生物的遺傳物質(zhì)1.酶的基本組成單位是()。A.蛋白質(zhì)B.氨基酸C.核糖核酸 D.氨基酸或核糖核苷酸2.酶具有極強的催化功能,其緣由是()。A.降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能 B.增加了反應(yīng)物之間的接觸面C.提高了反應(yīng)物分子的活化能 D.酶供應(yīng)使反應(yīng)開頭所必需的活化能3.水稻細胞內(nèi)合成的某物質(zhì),能夠在常溫下高效分解淀粉,該物質(zhì)()。A.化學(xué)本質(zhì)是淀粉 B.只含有C、H兩種元素C.遇碘液變藍色 D.含有羧基4.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)系如右圖所示。下列分析錯誤的是()。A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解B.甲酶是不行能具有催化功能的RNAC.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)D.乙酶活性的轉(zhuǎn)變是由于其分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變5.依據(jù)下圖給定的條件,回答問題:(1)產(chǎn)生氣泡快的試管是。緣由是。

(2)使用的肝臟應(yīng)是新穎的,緣由是;而且要盡量剪碎制成研磨液,緣由是。

(3)向兩試管內(nèi)滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時,能否共用一個吸管?為什么?(4)除觀看衛(wèi)生香燃燒是否猛烈外,請再給出一種簡潔的定性描述酶有較強活性的方法。

第5單元細胞的能量供應(yīng)和利用第1課時降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一酶的作用和本質(zhì)學(xué)問體系梳理①化學(xué)反應(yīng)②自變量③因變量④無關(guān)變量⑤對比試驗⑥活細胞⑦死亡并裂解⑧提取液⑨蛋白質(zhì)⑩RNA活細胞催化有機物簡潔發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能量溫存基礎(chǔ)學(xué)習(xí)溝通1.細胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱叫細胞代謝。酶在細胞內(nèi)的物質(zhì)變化過程中起著重要作用,這個作用是其他物質(zhì)無法代替的。酶是生物催化劑,它是活細胞內(nèi)產(chǎn)生的,細胞生存的條件是很溫存的,正是由于有酶,才使得細胞內(nèi)數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下快速高效地進行。2.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(zhì),少數(shù)是RNA。3.試驗過程中可以變化的因素稱為變量。變量包括自變量、因變量和無關(guān)變量。自變量是指人為轉(zhuǎn)變的變量。因變量是指隨自變量的變化而變化的變量。無關(guān)變量是指除自變量外,試驗過程中可能還會存在一些可變因素,對試驗結(jié)果造成影響,這些變量稱為無關(guān)變量。對比試驗是指除了一個因素之外,其余因素都保持不變的試驗。對比試驗應(yīng)遵循單一變量原則和同一性原則。4.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹啙嵃l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。分子要發(fā)生化學(xué)反應(yīng),必需使能量較低的分子吸取能量達到分子能夠發(fā)生反應(yīng)的活躍狀態(tài)。而酶的作用不是提高分子的能量,而是把活化能降到常態(tài)分子的能量狀態(tài),使常態(tài)分子就能達到化學(xué)反應(yīng)所需要的能量。因此,酶能大幅度降低活化能。重點難點探究學(xué)問點一:比較過氧化氫在不同條件下的分解試驗解讀1.過氧化氫在高溫或Fe3+或H2O2酶的作用下都可分解成H2O和O2。2H2O22H2O+O22.不同。第3號試管中衛(wèi)生香火頭變光明,第4號試管中衛(wèi)生香復(fù)燃。結(jié)論:酶的催化作用比無機催化劑的催化作用更顯著。3.①肝臟要新穎,以保證H2O2酶的數(shù)量及活性;②肝臟要制成研磨液,以便與底物H2O2充分接觸;③滴加研磨液和FeCl3溶液的滴管不能共用,否則影響試驗結(jié)果的精確?????性;④帶火星的衛(wèi)生香不要觸遇到氣泡或插入到液面以下,以免衛(wèi)生香因潮濕而熄滅;⑤H2O2溶液有腐蝕性,使用時要當(dāng)心,不要觸及皮膚。學(xué)問點二:對酶的化學(xué)本質(zhì)及作用機理的生疏1.①加快化學(xué)反應(yīng)速率,本身沒有數(shù)量和性質(zhì)上的轉(zhuǎn)變;②只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng);③降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,縮短達到平衡的時間,但不轉(zhuǎn)變平衡點。2.①證明某種酶是蛋白質(zhì):試驗組:待測酶液+雙縮脲試劑→是否消滅紫色反應(yīng);對比組:已知蛋白液+雙縮脲試劑→消滅紫色反應(yīng)。②證明某種酶是RNA:試驗組:待測酶液+吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色;對比組:已知RNA溶液+吡羅紅染液→呈現(xiàn)紅色。3.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹啙嵃l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化能。酶的作用機理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。適宜條件下,酶在細胞外也能發(fā)揮作用。4.不同。酶降低活化能的作用更顯著,從而使得細胞代謝能在較溫存的條件下進行。思維拓展應(yīng)用例1(1)2mL焦性沒食子酸溶液、2滴H2O2溶液、2mL馬鈴薯塊莖提取液(2)排解馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對試驗的影響(3)3【解析】要鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過氧化氫酶,題目給出了四組試驗,很明顯,1、2、4號為對比組,3號為試驗組,遵循單一變量的原則,所以3號試管內(nèi)加入的物質(zhì)應(yīng)為2mL焦性沒食子酸溶液,2滴H2O2溶液和2mL馬鈴薯塊莖提取液。1號試管對比的目的是排解水對H2O2的影響,2號試管是為了排解馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對試驗結(jié)果的影響,4號試管是為了驗證失活的過氧化氫酶分解H2O2產(chǎn)生的顏色反應(yīng),因此,對比組將都不會消滅橙紅色沉淀,即只有3號試管能產(chǎn)生顏色反應(yīng)。例2B【解析】有些酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,題目中提到的RNA是某種化學(xué)反應(yīng)的生物催化劑——酶?；A(chǔ)智能檢測1.D2.A3.D4.B全新視角拓展5.(1)甲H2O2酶比Fe3+的催化效率高(2)新穎肝臟含有較多的H2O2酶且酶的活性較強剪碎能使H2O2酶與H2O2的接觸面積大大增加,進而加快反應(yīng)速率(3)不能;由于用吸過H2O2酶溶液的吸管再去吸FeCl3溶液,可因吸管內(nèi)殘留的H2O2酶