人教版生物必修一讲义：第5章+素能提升课 酶的相关设计和分析+Word版含答案
人教版生物必修一第五章知识点
人教版生物必修一第五章知识点生物必修一第五章学习已经结束，及时整理知识点可以提高生物学习效率。
下面是店铺为大家整理的人教版生物必修一第五章知识点，希望对大家有所帮助!人教版生物必修一第五章知识点：第一节细胞的物质输入和输出一、酶的作用和本质1、概念：酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的一类特殊的蛋白质，又称为生物催化剂。
(少数核酸也具有生物催化作用，它们被称为“核酶”)。
2、控制变量：①人为改变的变量称作自变量。
②随自变量变化而变化的变量叫因变量3、同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
4、大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
二、酶的特性1、酶具有高效性2、酶具有专一性3、酶的作用条件温和3、影响酶促反应速率的因素①PH: 在最适pH下，酶的活性最高，pH值偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(PH过高或过低，酶活性丧失)②温度: 在最适温度下酶的活性最高，温度偏高或偏低酶的活性都会明显降低。
(温度过低，酶活性降低;温度过高酶活性丧失)另外：还受酶的浓度、底物浓度、产物浓度的影响。
人教版生物必修一第五章知识点：第二节细胞的能量通货——ATP1、功能：ATP是生命活动的直接能源物质注：生命活动的主要的能源物质是糖类(葡萄糖);生命活动的储备能源物质是脂肪。
生命活动的根本能量来源是太阳能。
2、结构：中文名：腺嘌呤核苷三磷酸(三磷酸腺苷)构成：腺嘌呤—核糖—磷酸基团～磷酸基团～磷酸基团简式： A—P～P～P(A ：腺嘌呤核苷;T ：3; P：磷酸基团;~ ：高能磷酸键，第二个高能磷酸键相当脆弱，水解时容易断裂)3、ATP与ADP的相互转化：ATP 酶 ADP+Pi+能量注：(1)向右：表示ATP水解，所释放的能量用于各种需要能量的生命活动。
向左：表示ATP合成，所需的能量来源于生物化学反应释放的能量。
(在人和动物体内，来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)(2)ATP能作为直接能源物质的原因是细胞中ATP与ADP循环转变，且十分迅速。
【创新设计】高一生物人教版必修1学案：第五章 第1节 第1课时 酶的作用和本质 Word版含答案[ 高考]
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第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质目标导航 1.通过有关实验，分析出酶的作用，并在此基础上学会控制自变量、观察和检测因变量，并掌握设置对照实验的基本方法。
2.通过阅读教材，了解酶的发现历程，加深对酶本质的理解。
一、酶在细胞代谢中的作用(阅读P78－80)1.细胞代谢(1)场所：细胞中。
(2)实质：各种化学反应的总称。
(3)意义：细胞生命活动的基础。
2.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。
(2)实验过程和现象(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。
3.实验中变量的控制(1)变量：实验过程中可以变化的因素。
⎩⎪⎨⎪⎧自变量：实验过程中可以人为改变的变量。
因变量：随着自变量的变化而变化的变量。
无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关 变量。
4.酶的作用机理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)作用机理：酶能降低反应的活化能，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
二、酶的本质(阅读P 80－82) 1.酶的探索历程(1)1857年，法国微生物学家巴斯德认为：没有酵母活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。
(2)德国化学家李比希认为：引起发酵的物质是酵母细胞死亡并裂解后释放出来的。
(3)毕希纳把从酵母细胞中提取出的引起发酵的物质叫酿酶。
(4)1926年，美国的萨姆纳第一个提取出脲酶，并证明了脲酶是蛋白质，其作用是分解尿素。
(5)20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA 也具有生物催化功能。
2.酶的本质：大多数酶的化学本质是蛋白质，也有少数是RNA 。
判断正误：(1)分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能。
( ) (2)酶具催化作用，其作用机理是降低了化学反应的活化能。
2019-2020学年人教版生物必修一讲义：第5章 第1节 降低化学反应活化能的酶 Word版含答案
第1节 降低化学反应活化能的酶一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。
(2)细胞代谢的条件：需酶的催化。
(3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验原理2H 2O 2―――――――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O ＋O 2(2)实验过程和现象(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(4)实验中变量的控制①自变量：在实验过程中人为改变的变量。
如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。
②因变量：随自变量变化而变化的变量。
如本实验中H 2O 2分解速率。
③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新鲜程度等。
(5)对照实验①含义：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。
②原则：除了要观察的变量外，其他变量都应始终保持相同。
3．酶的作用原理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理：酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。
二、酶的本质及特性 1．酶的本质⎩⎨⎧产生场所：活细胞生理作用：催化作用化学本质：蛋白质或RNA2．酶的特性[连线]特性原因①高效性 a.高温、高压、强酸、强碱使酶失活 ②专一性③作用条件较温和b.酶降低活化能的作用更显著c.一种酶只能催化一种或一类化学反应提示：①－b ②－c ③－a 3．温度和pH 对酶活性的影响(1)低温时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。
(2)最适温度或pH ，酶的活性最高。
(3)高温、过酸或过碱时，酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。
1．酶在生物体内有催化和调节作用。
()2．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。
()3．有些酶中含有核糖。
()4．有些酶在体外可以发挥作用。
人教版高中生物必修1第五章 酶的作用和本质教学设计
《酶的作用和本质》教学设计一、教学内容分析酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物，具有显著降低化学反应活化能的能力。
本节课是第五章第一课，重点阐明了酶的本质和作用，细胞内外的物质转换和能量转换与酶的作用密切相关。
只有真正理解酶的作用，才能更好地理解后续章节“细胞呼吸”和“光合作用的原理和应用”中涉及的一系列酶促反应，也才能为选修部分的学习打下良好的基础。
教学目标1.了解细胞代谢的概念，阐述酶在细胞代谢中的作用和本质；2.通过实验，引导学生自己分析酶的作用，并在实验过程中关注控制自变量、观察和检测因变量、对对照组和实验组的判断等基本实验知识；3.通过让学生了解科学家对酶的认识逐步深化的探究过程，体验科学家透过现象看本质的思维方式和认识过程，激励学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。
教学重点和难点教学重点：酶的作用和本质教学难点：（1）酶降低化学反应活化能原理的理解。
（2）相关变量和控制变量法的理解和应用。
（二）教学对象分析高一学生通过初三、高一阶段的化学学习，对细胞外的纯化学反应中的催化剂如MnO2，给试管加热等操作的作用较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识少之又少。
从《标准》的要求看，学生需要对酶的作用、本质和特性达到理解水平，即能够阐述并解释酶的概念、说明酶在细胞代谢中的作用。
因此，教学需要通过实验和生活生产实践中的实例让学生体会到新陈代谢是生命活动的基础，而新陈代谢都是在酶的催化下进行的。
教学过程中有两大难点：一是如何让学生主动分析出酶促使细胞代谢快速进行的原理──显著降低化学反应所需的活化能，二是理解在实验中如何科学地控制变量。
二、教学设计思路“降低化学反应活化能的酶”是必修1第5章第1节的内容，包括“酶的作用和本质”“酶的特性”两部分。
关于酶的作用，教材安排了实验──比较过氧化氢在不同条件下的分解；关于酶的本质，教材以“资料分析”的形式介绍了科学家对酶本质的探索历程。
人教版高中生物必修一第5章第1节1.1酶的作用和本质 课件(共26张PPT)【推荐下载课件】
（2）实验过程和现象
试 3%的 管 H2O2 号 溶液
反应条件
实验现象
气泡数量
卫生香燃 烧程度
1 2mL 自然条件 几乎无气泡
2 2mL 90℃水浴加热 有少量气泡
3 2mL FeCl3溶液2滴 有较多气泡 火星变亮 4 2mL 肝脏研磨液2滴 有大量气泡 复燃
❖变量：实验过程中可以变化的因素
自变量
二 放入滴有鸡血的白棉布 放入滴有鸡血的白棉布
三
普通洗衣粉
加酶洗衣粉
四
50℃水浴10min
50℃水浴10min
❖ 思考：实验的自变量、因变量和无关变量分别是 什么？对照组和实验组呢？
步骤
烧杯1
一
500mL蒸馏水
二 放入滴有鸡血的白棉布
三
普通洗衣粉
四
50℃水浴10min
烧杯2 500mL蒸馏水 放入滴有鸡血的白棉布
__有__机__物___。其中绝大多数酶是__蛋__白__质___， 少数是___R_N__A___。
在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳 苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望到达光 辉的顶点。——马克思
本节要点
1．酶是生物催化剂，其催化作用的原理是降低化 学反应的活化能。 2．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝 大多数是蛋白质，少数是RNA。 3．与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显 著，能使细胞代谢在温和的条件下快速进行。
巴斯德之前
发酵是纯化学反应，与生命活动无关
发酵与 活细胞
有关
巴斯德
毕希纳
引起发酵是
李比希 酵母细胞的
某种物质
酵母细胞中某物质能在酵母细胞破 碎后继续起催化作用
证明脲酶 是蛋白质
第5章 素能提升课 酶的相关设计和分析 课件 【新教材】人教版高中生物必修第一册
二 实验结果
气泡
泡
泡
泡
几乎无气泡
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16
提
升
点
A．说明酶具有高效性的是 3 号和 4 号实验
一
提
B．1 号和 3 号对照不能说明酶具有专一性
升
点
提
C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
三
升 点
D．3 号和 5 号对照可以说明酶的活性受 pH 的影响
二
返 首 页
17
提
D [证明酶具有高效性需对比无机催化剂与酶的催化作用，2 号
1
提
升
点 一
第5章
细胞的能量供应和利用 提
升
点
提 素能提升课 酶的相关设计和分析 三
升
点
二
返 首 页
2
提
升 点 一
提升 点一
提
升
点
提 升
酶相关实验设计中的“酶解法” 三
点
二
返 首 页
3
[素能建构]
提
1．鉴定酶本质的“酶解法”模型
升
点
“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白
一
提
质，少数的酶是 RNA。其必须保持正常的结构才能发挥催化作用， 升
升
点 和 3 号实验可证明酶具有高效性，A 错误；1 号和 3 号分别用唾液淀
一
提
粉酶和过氧化氢酶与过氧化氢溶液反应，两组实验结果对照可说明酶 升
点
提 具有专一性，B 错误；3 号和 4 号的实验结果说明高温会使酶活性降 三
升 点
低，C 错误；3 号和 5 号的实验结果可以说明 pH 降低会使酶活性降
2019-2020同步新教材人教生物必修一新突破讲义：第5章+素能提升课+光合作用和细胞呼吸的综合及
[核心精要]1. 光合作用与细胞呼吸的联系(1) 物质方面：暗反应呼吸I 呼吸U①C：CO2 ------- >(CH2O) ----- >C3H4O3 ---------- >CO2。
光反应呼吸川②O: H2O ----- > O2 --------- > H2O。
光反应暗反应呼吸I、U 呼吸川③H : H2O ----- > NADPH ------- >(CH2O) --------- > [H] -------- > H2O(2) 能量方面：光反应暗反应细胞呼吸光能 ---- > ATP 和NADPH ----- > (CH2O) ------- >热能ATP —各项生命活动2. 光合作用速率与呼吸作用速率(1) 呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗环境中，测定实验容器内CO2增加量、02减少量或有机物减少量（可用下图中OA段表示）。
（2）净光合速率和真正光合速率：①净光合速率：常用一定时间内02释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示（可用下图中OD段表示）。
②真正光合速率：常用一定时间内02产生量、CO2固定量或有机物产生量或制造量表示（可用下图中AD段表示）。
（3）光合速率与呼吸速率的关系：①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率（A点）。
②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行，测得的数据为净光合速率。
③真正光合速率二净光合速率+呼吸速率。
由该关系式可用02、CO2或葡萄糖的量表示如下：a.光合作用产O2量=O2释放量+细胞呼吸耗O2量。
b .光合作用固定CO2量=CO2吸收量+细胞呼吸释放CO2量。
C.光合作用葡萄糖产生量=葡萄糖积累量（增重部分）+细胞呼吸消耗葡萄糖量。
［对点训练］1. 如图是生物体内能量供应及利用的示意图，下列说法错误的是（）A . A过程一定伴随02的释放，D过程不需要02的直接参与B . A过程产生的ATP可用于B过程中C3的还原C . A、C中合成ATP所需的能量来源不相同D . C过程葡萄糖中的化学能全部转移到ATP中D ［根据题图所示,A是光合作用的光反应,产物有02、ATP和［H］,其中ATP和［H］可以参与B暗反应中C3的还原,D是ATP的水解过程,不需要02的直接参与，A、B项正确；A（光合作用光反应阶段）产生的ATP的来源是光能，C 的能量来源是细胞呼吸中的有机物分解的一部分能量，C项正确；呼吸作用C过程葡萄糖中的化学能只有少部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失,D错误。
新教材适用高中生物第5章第1节第1课时酶的作用和本质学案新人教版必修1(含答案)
新教材适用高中生物学案新人教版必修1：第1课时酶的作用和本质课标要求1．概述酶的作用和本质。
2．通过对有关酶实验的分析，学会控制变量和设计对照实验。
核心素养1．生命观念——结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定的。
2．科学探究——实验思路及设计：能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论。
知识点一酶在细胞代谢中的作用必备知识·夯实双基1．酶的发现历程2．细胞代谢(1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多_化学反应__，统称为细胞代谢。
(2)实例①两分子单糖脱水缩合形成_二糖__，葡萄糖脱水缩合形成淀粉。
②三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成_三酰甘油__。
(3)意义：细胞生命活动的基础。
3．酶在细胞代谢中的作用(1)实验——比较过氧化氢在不同条件下的分解①实验原理：新鲜的肝脏中含有较多的_过氧化氢酶__，H2O2H2O＋O2。
②实验过程和现象Ⅰ.加热、FeCl3和过氧化氢酶都可以_加快__反应速率。
Ⅱ.与无机催化剂FeCl3相比，过氧化氢酶的催化效率_更高__。
(2)科学方法——控制变量和设计对照实验①实验中的变量Ⅰ.概念：除作为_自变量__的因素外，其余因素(无关变量)都_保持一致__，并将结果进行比较的实验。
Ⅱ.基本要求：设置_对照组和实验组__。
对照组是指未经实验因素处理的、实验结果已知的组别(也叫常态组)，实验组是指经实验因素处理的，人为改变条件的、实验结果未知的组别。
例如：上述实验中1号试管在实验中的作用就是对照(空白对照)，2号、3号和4号试管是实验组。
Ⅲ.实验的原则：单一变量原则，即除了作为_自变量__的因素不同外，实验组和对照组的其余因素(无关变量)都_相同__且适宜。
4．酶的作用原理(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)酶作用机理(实质)：_降低反应的活化能__，同无机催化剂相比，酶_降低活化能__的作用更显著，因而催化效率更高。
高中生物(必修第一册 人教版)讲义教案：酶的特性(含答案)
第2课时酶的特性（答案在最后）[学习目标] 1.阐明酶的高效性、专一性和作用条件较温和。
2.通过探究“影响酶活性的条件”，培养科学探究能力。
一、酶具有高效性和专一性1．酶具有高效性(1)酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
(2)酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，说明酶具有高效性。
2．酶具有专一性(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
而无机催化剂催化的范围比较广，如酸能催化蛋白质、脂肪和淀粉水解。
(2)实例：脲酶只能催化尿素分解。
判断正误(1)二肽酶能催化多种二肽水解，不能说明酶具有专一性()(2)催化脂肪酶水解的酶是蛋白酶()答案(1)×(2)√解析(1)酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应，二肽酶能催化多种二肽水解，能说明酶具有专一性。
(2)脂肪酶的化学本质是蛋白质，可由蛋白酶水解。
任务一：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用淀粉和蔗糖都是非还原糖，但淀粉水解后会生成麦芽糖，蔗糖水解后会产生葡萄糖和果糖，麦芽糖、葡萄糖和果糖都是还原糖。
如表为比较淀粉酶对淀粉和蔗糖的催化作用实验，请分析回答下列问题：试管编号 1 2可溶性淀粉溶液 2 mL －蔗糖溶液－ 2 mL新鲜的淀粉酶溶液 2 mL 2 mL60 ℃水浴保温5 min新配制的斐林试剂 2 mL 2 mL水浴加热2 min实验现象有砖红色沉淀没有砖红色沉淀(1)1号试管有砖红色沉淀生成，2号试管不出现砖红色沉淀，说明什么？你能从该实验得到什么结论？提示1号试管有砖红色沉淀生成，说明产生了还原糖，淀粉被水解；2号试管不出现砖红色沉淀，说明蔗糖没有被水解。
结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的作用具有专一性。
(2)上述实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？提示不能，因为碘液只能检测淀粉的有无，而蔗糖分子无论是否被水解都不会使碘液变色。
(3)该实验的自变量和因变量分别是什么？提示自变量：底物的种类；因变量：底物是否被淀粉酶水解。
人教版生物必修一讲义：第5章 素能提升课 酶的相关设计和分析 Word版含答案
[核心精要]一、酶相关实验设计中的“酶解法”1．鉴定酶本质的“酶解法”模型“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。
其必须保持正常的结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。
设计如图方案：2．实验设计中也可用酶催化底物分解，根据底物的变化，来证明酶的作用。
二、酶相关实验设计中的“对比法”1．对比法验证酶的高效性(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
(2)设计方案项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨液)等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长结论酶具有高效性(1)设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
(2)设计方案项目方案一方案二实验组对照组实验组 对照组 材料 同种底物(等量) 与酶相对 应的底物另外一 种底物试剂 与底物相 对应的酶 另外一 种酶 同一种酶(等量) 现象 发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性三、酶相关实验设计中的“梯度法” “梯度法”探究酶的最适温度或最适pH 1．设计思路底物t 1温度(或pH 1)下＋酶t 1温度(或pH 1)下 底物t 2温度(或pH 2)下＋酶t 2温度(或pH 2)下 ⋮ ⋮ ⋮底物t n 温度(或pH n )下＋酶t n 温度(或pH n )下 ――→检测底物的分解量（或剩余量）或产物的生成量 2．设计方案[对点训练]1．下列有关酶特性的实验设计思路，正确的是( )A ．用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，选用碘液作为检测试剂B ．用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性C ．以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响D ．探究胃蛋白酶的最适pH 时，先将其加入蛋清中再加入缓冲液B [用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，不宜选用碘液作为检测试剂，因为碘液不能与蔗糖产生显色反应，应用斐林试剂检测，A 项错误；不能以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响，因为过氧化氢在加热时分解加快，自变量控制不准确，C项错误；探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液，酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先加缓冲液再加入蛋清，D 项错误。
人教版高一生物必修1第五章第1节《酶的作用和本质》学案含答案
5.1.1酶的作用和本质班级姓名学号【学习目标】1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
【基础梳理】一、酶在细胞代谢中的作用1．细胞代谢(1)场所：__________内。
(2)实质：各种____________的总称。
(3)意义：细胞____________的基础。
2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
(1)(2)控制变量①相关概念a．自变量：在实验过程中____________的变量。
b．因变量：____________________的变量。
c．无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的____________。
②原则：在对照实验中，除了要____________外，其他变量都应当________________。
3．酶的作用原理(1)活化能：分子从____________________________________________所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用__________，因而____________更高。
(3)意义：使细胞代谢能在________的条件下快速进行。
二、酶的本质1．探索历程(1)巴斯德之前：发酵是__________反应，与__________无关。
(2)①巴斯德：发酵与酵母细胞有关，发酵是____________而不是__________________在起作用。
②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的____________，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
(3)毕希纳：酵母细胞中的____________能够在__________破碎后继续起催化作用，就像在______________中一样。
(4)萨姆纳：酶是__________。
(5)20世纪80年代初又发现：______________也具有生物催化功能。
高中生物_酶的作用和本质教学设计学情分析教材分析课后反思
一师一优课必修一第5章第1节酶的作用和本质教学设计第五章第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础，而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用，因此，了解酶的作用和本质，为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。
本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。
例如，选修模块中有关酶的应用等，都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。
此外，学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能，对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。
二、教学目标1. 知识目标（1）、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
（2）、阐述细胞代谢的概念2. 能力目标（1）、通过自主学习，培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。
（2）、通过有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。
（3）、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中，提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
3. 情感态度与价值观目标（1）、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的，。
认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。
（2）、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。
（3）、通过让学生了解酶的发现过程，使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位；通过讨论酶在生产、生活中的应用，使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。
三、教学重点和难点1、教学重点：酶的作用、本质2、教学难点：酶降低化学反应活化能的原理四、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习，对于纯化学反应已比较熟悉，但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。
工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的，细胞内部却是常温常压的温和状态，而细胞代谢包括一系列的化学反应，这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与，才能使其高效有序的进行，由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。
人教版高一生物必修一教学设计：第五章第1节《降低化学反应活化能的酶》Word版含答案
《降低化学反应活化能的酶》教学设计教学目标知识目标（1）说明酶在细胞代谢中的作用（2）解释酶的催化机理能力目标（1）初步学会控制自变量，观察和检测因变量的变化（2）学会设计对照实验，形成动手实践的能力（3）尝试分析实验现象情感态度与价值观目标（1）认同酶在细胞代谢中的作用（2）通过探究实验，形成科学的思维方法和研究精神。
教学重难点1、教学重点：酶在细胞代谢中的作用，设计实验时需遵循的原则2、教学难点：酶的催化机理、控制变量的科学方法教学过程一、上课前：学习评分表中的评分细则今天这节课我们将进行分组实验，每个人手上都拿到了一张实验报告。
实验报告开头就是这张评价表格，请每位同学认真阅读评分要求，实验过程中请按此要求认真操作，实验结束之后完成这张评价表和实验报告。
二、引入：1、视频实验复习过氧化氢的知识提问：双氧水（H2O2）有何作用？提问：双氧水（H2O2）如何分解？（视频实验：二氧化锰催化过氧化氢分解。
）（板书过氧化氢分解的化学方程式）2、资料表明人体产生有害的过氧化氢出示资料：人体细胞代谢也能产生过氧化氢，研究表明，过氧化氢对细胞有害，会造成细胞损伤甚至癌变。
提问：针对这个资料你想提出些什么问题呢？3、出示细胞代谢的定义。
解释：过氧化氢就是人体细胞代谢的一种有害产物。
设问：那么，细胞中是否含有某种物质能促进过氧化氢分解呢？像这样的生物学问题，我们必须通过（实验）来解决。
用什么实验材料合适呢？在这里，我选择了单细胞的真核生物酵母菌。
4、视频实验引出酶（视频实验：酵母菌细胞分解过氧化氢）提问：通过这个实验，我们可以得出什么结论？补充：后来的研究表明：这种物质就是过氧化氢酶。
引出课题：今天，就让我们一起来探索酶在细胞代谢中的作用。
（板书：课题）三、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解供选试剂用具：体积分数为3%的过氧化氢溶液；质量分数为20%的肝脏研磨液；（新鲜肝脏中含有较多的过氧化氢酶）无机催化剂：质量分数3.5%的FeCl3溶液；水浴锅、卫生香、火柴、量筒、试管等。
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[核心精要]
一、酶相关实验设计中的“酶解法”
1．鉴定酶本质的“酶解法”模型
“酶解法”——从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA。
其必须保持正常的结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观察其功能是否受影响来确定该酶的本质。
设计如图方案：
2．实验设计中也可用酶催化底物分解，根据底物的变化，来证明酶的作用。
二、酶相关实验设计中的“对比法”
1．对比法验证酶的高效性
(1)设计思路：通过将不同类型催化剂(主要是酶与无机催化剂)催化底物的反应速率进行比较，得出结论。
(2)设计方案
项目实验组对照组
材料等量的同一种底物
试剂与底物相对应的酶溶液(如生物材料研磨
液)
等量的无机催化剂
现象反应速率很快，或反应用时短反应速率缓慢，或反应用时长
结论酶具有高效性
(1)设计思路：常见的方案有两种，即底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。
(2)设计方案
项目
方案一方案二
实验组对照组实验组对照组材料同种底物(等量)
与酶相对
应的底物
另外一
种底物试剂
与底物相
对应的酶
另外一
种酶
同一种酶(等量)现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应
结论酶具有专一性
“梯度法”探究酶的最适温度或最适pH
1．设计思路
底物t1温度(或pH1)下＋酶t1温度(或pH1)下
底物t2温度(或pH2)下＋酶t2温度(或pH2)下
⋮⋮⋮
底物t n温度(或pH n)下＋酶t n温度(或pH n)下
――→
检测
底物的分解量（或剩余量）或产物的生成量
2．设计方案
[对点训练]
1．下列有关酶特性的实验设计思路，正确的是()
A．用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，选用碘液作为检测试剂
B．用过氧化氢和新鲜的猪肝研磨液、氯化铁溶液来验证酶的高效性
C．以过氧化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响
D．探究胃蛋白酶的最适pH时，先将其加入蛋清中再加入缓冲液
B[用淀粉酶和淀粉、蔗糖验证酶的专一性时，不宜选用碘液作为检测试剂，因为碘液不能与蔗糖产生显色反应，应用斐林试剂检测，A项错误；不能以过氧
化氢为底物，探究温度对过氧化氢酶活性的影响，因为过氧化氢在加热时分解加快，自变量控制不准确，C项错误；探究胃蛋白酶的最适pH时，将其加入蛋清中再加入缓冲液，酶与底物一旦混合，反应就开始了，应先加缓冲液再加入蛋清，D 项错误。
]
2．取经过编号的5支试管分别加入2 mL 0.5 mol/L的过氧化氢溶液，进行如下实验，根据实验内容，下列说法正确的是()
B．1号和3号对照不能说明酶有专一性
C．各组实验都不能体现酶的活性与温度之间的关系
D．3号和5号对照可以说明酶的活性受pH的影响
D[证明酶具有高效性需对比无机催化剂与酶的催化作用，2号和3号实验可证明酶具有高效性，A错误；1号和3号分别用唾液淀粉酶和过氧化氢酶与过氧化氢溶液反应，两组实验结果对照可说明酶具有专一性，B错误；3号和4号的实验结果说明高温会使酶活性降低，C错误；3号和5号的实验结果可以说明pH降低会使酶活性降低，D正确。
]
3．某科研小组经研究得知X酶存在于人的肝细胞中，能将糖原分解为还原糖。
酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，请利用这一原理设计实验，探究X酶的化学本质究竟是蛋白质还是RNA。
简要写出实验思路，并预期实验结果及结论(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
[[解析]]实验设置甲组和乙组，两组实验分别用蛋白酶和RNA酶处理X酶，然后与糖原混合检测两组实验中X酶有无活性。
检测X酶是否有活性可用斐林试
剂与产物反应是否产生了颜色变化来完成。
[[答案]]实验思路：甲组：将X酶用蛋白酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。
乙组：将X酶用RNA酶处理，再与糖原溶液混合，在适宜条件下保持一段时间后，检测是否有还原糖产生。
预期结果及结论：①若甲组有还原糖生成，乙组没有还原糖生成，则说明X 酶的化学本质是RNA；②若甲组没有还原糖生成，乙组有还原糖生成，则说明X 酶的化学本质是蛋白质。
4．普通淀粉酶的最适温度在40～60 ℃之间，而极端耐热淀粉酶在100 ℃仍能保持较高的活性，因此在生产上具有更为广泛的应用前景。
请回答有关问题：
(1)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与________混合，若反应液呈________色，则该酶的化学本质为蛋白质。
(2)测定淀粉酶活性时，应选择________作为该酶作用的底物，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。
(3)设计实验测定极端耐热淀粉酶起催化作用的最适温度。
①此实验中除自变量和因变量外，还需要考虑______________________________________________________
______________________________________________________(指出两点即可)等因素。
②结合题目信息，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路：______________________________________________________
______________________________________________________。
[[解析]](1)酶大多数是蛋白质，少数是RNA，要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为蛋白质。
(2)测定淀粉酶活性时，根据酶的专一性，应选择淀粉作为该酶作用的底物。
反应液中应加入(酸碱)缓冲溶液以维持其酸碱度稳定。
(3)①此实验中除自变量和因变量外，无关变量需要保持相同且适宜，因此还需要考虑底物淀粉溶液的浓度和用量、pH 及添加试剂的量、实验操作顺序等因素。
②测定该酶催化作用最适温度的实验思
路：在40 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。
以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。
[[答案]](1)双缩脲试剂紫(2)淀粉(酸碱)缓冲
(3)①底物淀粉溶液的浓度和用量、pH及添加试剂的量、实验操作顺序②在40 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件适宜且保持一致。
以反应液和碘液发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
5．请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。
要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出实验结论，并回答问题：
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液、斐林试剂、试管、恒温水浴锅。
(1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计(把[答案]填在相应的表格中)。
(2)实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②_______________________________________。
③_______________________________________。
④_______________________________________。
(3)结果预测：
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________。
(4)结论：
______________________________________________________。
[[解析]](1)实验材料中给出了两种酶溶液，两种底物溶液，甲试管加入了蔗糖溶液和蔗糖酶溶液，另外三支试管应分别加入蔗糖溶液和淀粉酶溶液，淀粉溶液和蔗糖酶溶液，淀粉溶液和淀粉酶溶液。
(2)研究的两种酶都是哺乳动物的酶，因此要37 ℃恒温水浴一段时间，用斐林试剂检测时应50～65 ℃恒温水浴。
[[答案]](1)如下表所示
③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，50～65 ℃恒温水浴一段时间
④观察实验现象并记录实验结果
(3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀(4)酶的催化作用具有专一性。