5.1降低化学反应活化能的酶(3)
人教(2019)生物必修1课时训练：5-1(第1课时) 酶的作用和本质
人教(2019)生物必修1课时训练5.1 降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质一、选择题1.谷丙转氨酶主要存在于各种细胞中,尤以肝细胞为最高,整个肝脏内转氨酶含量约为血液中含量的100倍,是最常见的肝功能检查项目。
实验表明该酶能与双缩脲试剂反应呈现紫色,下列关于该酶的叙述正确的是( A )A.该酶的基本单位是氨基酸B.该酶在健康人群体检结果的值应为0C.该酶的数量因参与化学反应而减少D.该酶能升高化学反应的活化能解析:由题意可知,谷丙转氨酶的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸;由题干信息可知,谷丙转氨酶主要存在于人体各种细胞中,尤以肝细胞为最高,因此该酶在健康人群体检结果的值应大于0;酶在催化化学反应前后数量和化学性质不改变;酶的作用机理是降低化学反应所需要的活化能。
2.关于生物学实验中的变量,下列说法不正确的是( A )A.任何生物学实验都需要设置对照组和实验组B.对照实验中应遵循单一变量原则C.对照实验中一定存在自变量D.无关变量并不是与实验结果没有关系解析:只有对照实验才需设置实验组和对照组,纯粹的观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体)不需要设置实验组和对照组。
3.为探究H2O2酶对H2O2的分解作用,设计如图所示的实验。
下列关于如图所示实验的叙述中,错误的是( A )A.甲装置是实验组,乙装置是对照组B.H2O2溶液的浓度属于无关变量C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同解析:用新鲜肝脏研磨液处理的乙装置为实验组,加清水的甲装置为对照组,其他的变量如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量,应相同且适宜。
4.将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。
如图为一定温度下A、B浓度的变化曲线。
下列叙述错误的是( B )A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能B.该体系中酶促反应速率先慢后快C.T2后B增加缓慢是底物浓度降低导致的D.改变温度,T2值可能发生改变解析:T1时加入酶C后,A浓度逐渐降低,B浓度逐渐升高,说明酶C催化物质A生成了物质B,由于酶能降低化学反应的活化能,因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能;由题图可知,该体系中酶促反应速率先快后慢(减慢的原因是底物减少);T2后,B增加缓慢是底物A减少导致的;根据题意,图示反应是在一定温度条件下进行的,若改变温度,则酶的功能可能会受到影响,酶促反应速率会发生改变,T2值可能会发生改变。
5.1降低化学反应活化能的酶
作用机理：
酶的作用原理
下图曲线表示在无酶催化条件和有酶催化条件下某化学反应的
能量变化过程。 (1)没有酶催化的反应曲线是②。 (2)有酶催化的反应曲线是①。 (3)AC段的含义是在无催化剂的条件下， 反应所需要的活化能。 (4)BC段的含义是酶降低的活化能。
(5)若将酶催化改为无机催化剂催化该反
实验设计应该遵循的原则
.
1
2
直接观察 对照组
水浴加热 实验组
3
肝脏研磨液 实验组
4
FeCl3溶液 实验组
（1）比较过氧化氢在不同条件下的分解 试管编号 2 3
3% 2ml 3% 2ml
步骤 一 H2O2 浓度 剂量 二 反应条件 剂量
1
3% 2ml
4
3% 2ml
肝脏研磨
说明 变量
无关变量
常温
2滴清水
90℃ FeCl3 液 2滴 2滴清水 2滴
自变量
因变量
不明显 少量 较多 大量 结 气泡产生 果 卫生香燃烧 不复燃 复燃 复燃 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解 结论
速率不一样
问：在刚才的实验中相同质量块状肝脏 和肝脏研磨液哪一个效果更好？ 肝脏研磨液，肝脏研磨液充分释放 了过氧化氢酶，充分与过氧化氢溶 液结合
讨论一：这个实验要解决什么问题？
答：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化。
讨论二：是什么物质使肉块消失了？
答：是胃内的化学物质将肉块分解了。
讨论三：怎样才能证明你的推测？
答：收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是 否也能将肉块分解。
一
酶的作用与本质
思考
叶绿体的生理 功能是什么？
光合作用
2019-2020学年高中生物人教版(2019)必修一同步学典：5.1降低化学反应活化能的酶 Word版含答案
人教版（2019）高中生物必修一同步学典5.1降低化学反应活化能的酶1、在过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率比较实验中,把肝脏制成研磨液的目的是()A.有利于过氧化氢酶的释放B.保护过氧化氢酶C.提高过氧化氢酶的活性D.以上说法都不对2、关于酶的叙述,错误的是( )A.同一种酶可存在于同一生物不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个化学反应的底物3、在常温下22H O 溶液几乎不分解,但加入肝脏研磨液后,会快速分解成2 H O 和2O 。
反应过程中能量变化如下图所示,其中表示活化能的是( )A. 2EB. 3EC. 32E E -D. 21E E - 4、德国化学家毕希纳将酵母细胞放在石英砂中用力研磨,加水搅拌,再进行加压过滤，得到不含酵母细胞的提取液。
在这些汁液中加入葡萄糖,一段时间后冒出气泡,糖液居然变成了酒。
根据以上实验,分析得出的结论错误的是( )A.葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化B.将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶C.研磨有利于酵母细胞内酿酶的释放D.该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质5、研究人员发现了一种促进脂肪细胞生成的本质为蛋白质的酶。
这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。
下列有关叙述不正确的是( )A.该酶与脂肪的共有元素有C 、H 、OB.在适宜条件下,蛋白酶可以将该酶水解C.该酶遇双缩脲试剂呈现紫色D.理论上可以通过促进该酶的功能来治疗肥胖症6、酶是活细胞产生的。
下列关于酶的论述错误的是( )A.有些酶是核酸B.酶的数量不因参与化学反应而减少C.酶的活性与pH有关D.酶由活细胞产生,只能在细胞内发挥作用7、果酒放久了易产生沉淀.只要加入少量蛋白酶就可以使沉淀消失，而加入其他的酶无济于事，这说明( )A.酶的催化作用受环境影响B.酶的化学成分是蛋白质C.酶的催化作用具有专一性D.酒中的这种沉淀是氨基酸8、如图是在不同条件下,化学反应的速率曲线,其中1、2和3代表的反应条件是( )A.无机催化剂酶未知催化剂B.酶无机催化剂未知催化剂C.未知催化剂酶无机催化剂D.酶未知催化剂无机催化剂9、下列有关酶的叙述,不正确的是( )A.过酸、过碱、温度过高或温度过低都会使酶永久失活B.在一定范围内,底物浓度能够影响酶促反应速率C.在化学反应前后,酶自身的化学性质不发生变化D.过氧化氢酶溶液的温度由100 ℃变为20 ℃的过程中,酶活性不变10、乳糖酶能催化乳糖水解。
5.1《降低化学反映活化能的酶》教案(新课标必修1)
第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶一、教学目标1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。
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。
3.进行有关的实验和探究，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。
二、教学重点和难点1.教学重点酶的作用、本质和特性。
2.教学难点（1）酶降低化学反应活化能的原理。
（2）控制变量的科学方法。
三、教学方法实验演示法、探究法、讲授法四、课时安排2五、教学过程〖复习及板书〗1. 消化：在消化道内将食物分解成可以吸收的成分的过程，叫做～～。
2.物理消化：通过牙齿的咀嚼、舌的搅拌和胃的蠕动，将食物磨碎、搅拌并与消化液混合，这叫～～。
3.化学消化：通过各种消化液、消化酶的作用，使食物中各种成分分解为可吸收的营养物质，这叫～～。
〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考讨论回答，教师提示。
〖提示〗1.这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
〖问题〗以“本节聚焦”再次引起学生的思考，注意。
〖板书〗一、酶的作用和本质细胞代谢：细胞每时每刻都进行着许多化学反应。
㈠酶在细胞代谢中的作用〖演示实验〗比较过氧化氢在不同条件下的分解。
教师边做边让学生完成“讨论”。
〖提示〗1.2号试管放出的气泡多。
这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。
2.不能。
3+34.4号试管的反应速率比3号试管快得多。
说明过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高得多。
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
〖板书〗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。
〖讲述〗催化效率：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，效率更高。
5.1降低化学反应活化能的酶
哪种条件下H2O2的分解速率最快？ 如何设计实验证明？
1.你认为该实验应设计几组？至少需要几只试管？2.该如何控制变量？ 3.该实验以什么现象作为实验观察的指标？
三、酶的特性
酶活性：指酶催化特定化学反应的能力。可以用单位时间内反应物的 剩余量或产物的生成量表示。 哪些因素会影响酶活性呢？
资料一:实验证明用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好。
资料二: 唾液的PH为6.2—7.4 胃液的PH为0.9—1.5 小肠液的PH为7.6
阅读上述材料， 你能得出什么结论？
回顾：酶的作用和本质
酶的概念： 活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物
来源 化学本质
正确说法
活细胞都能产生 (人的成熟红细胞除外)
有机物(多数是蛋白质，少数为RNA)
错误说法 具有分泌功能的细胞产生
，有的来源于食物
蛋白质
合成原料 合成场所 作用场所
生理功能
氨基酸或核糖核苷酸 核糖体或细胞核
在细胞内、细胞外， 或生物体外发挥作用
三、酶的特性
4.实验2：探究温度对淀粉酶活性的影响
一
1号
2号
3号
Hale Waihona Puke 实 验 步 骤二 三 四 五
各加入2mL淀粉溶液
0 ℃保温
60 ℃保温
100 ℃保温
加入0 ℃保温的 加入60 ℃保温的 加入100 ℃保温的
淀粉酶2滴
淀粉酶2滴
淀粉酶2滴
学案5.1.3降低化学反应活化能的酶(3)
第5章：细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶学案5.1.3 降低化学反应活化能的酶（3）[方法规律]与酶有关的曲线图表分析1．表示酶高效性的曲线(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
2．表示酶专一性的图解及曲线(1)表示酶专一性的图解①图中A表示酶，B表示被催化的反应物。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
(2)表示酶专一性的曲线①在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。
②在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。
3．影响酶活性的曲线（见学案5.1.2）4．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响(1)在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。
(2)在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
[巩固练习]18．有人做了这样一系列实验：第一组将萝卜磨碎，制得提取液，立即冷却，然后取几只试管分别加入pH为3～9的一定量的过氧化氢的溶液，30 ℃保温，均加入少量冷藏提取液。
第二组重复上述实验，只是把提取液的添加量减半。
第三组重复第一组实验，只是把提取液进行80 ℃热处理。
然后绘成曲线如下图，分别表示一、二、三组结果的是（）。
A．a、b、cB．c、b、aC．a、c、bD．b、a、c19．下图是小麦淀粉酶在不同温度下的催化效率的变化曲线，下列判断不正确的是（）。
A．小麦淀粉酶在35 ℃时，小麦淀粉酶的催化效率最高B．0 ℃和100 ℃时，酶的催化效率都降为0C．A图曲线表示从0～35 ℃过程中酶的催化效率可望恢复D．B图从100 ～35 ℃的过程中酶的活性也将直线上升20．下图曲线OABC表示在最适温度下，反应物浓度对某种酶促反应速率的影响，下列相关说法不正确的是（）。
2021-2022学年人教版高中生物必修一检测：5.1降低化学反应活化能的酶 Word版含答案
第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶基础巩固1水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质( )A.在4 ℃条件下易变性B.只含有C、H两种元素C.也能催化淀粉合成D.含有羧基解析:由题意知该物质为淀粉酶,其本质是蛋白质,含有羧基。
答案:D2关于酶的性质,下列表述错误的是( )A.化学反应前后,酶的化学性质和数量不变B.酶的催化作用提高了化学反应速率,转变了反应平衡点C.酶是活细胞产生的有催化力量的一类特殊的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNAD.酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响解析:酶可以提高化学反应速率,但是不能转变反应平衡点。
答案:B3下列关于酶的说法,正确的是( )A.酶的化学本质是蛋白质B.酶作用的场所在细胞内C.酶发挥作用的最适温度是37.5 ℃D.酶的作用原理是降低化学反应的活化能解析:大部分的酶是蛋白质,少部分的酶是RNA。
酶可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外发挥作用。
并非全部的酶发挥作用的最适温度都是37.5 ℃。
催化剂的作用原理都是降低化学反应的活化能。
答案:D4下图所示为探究“酶的特性”试验,属于该试验自变量的是( ) A.催化剂不同B.环境温度不同C.试管的大小D.试管中的过氧化氢溶液的量解析:在对比试验中,一般设置对比组和试验组,这两组的试验条件除了自变量之外,其余因素都相同。
在本题图所示的试验中,自变量是催化剂,一支试管中加入的是无机催化剂,另一支试管中加入的是酶。
答案:A5下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物量)变化,有关叙述不正确的是( )A.图1中虚线可表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系B.图2中虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量的变化示意曲线C.若图2中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率D.图3不能表示在反应开头后的一段时间内,反应速率与时间的关系解析:反应开头时底物浓度高,反应速率大,后来底物渐渐被分解,反应速率降低,因此图3可表示反应开头后的一段时间内,反应速率与时间的关系。
5.1降低化学反应活化能的酶 一 酶的作用和本质 教学课件 高中生物人教版必修一
3%
3%
2ml
2ml
2ml
反应条件
常温 90℃
FeCl3
二
剂量
2滴清水 2滴清水
2滴
气泡产生
不明显
少量
较多
结果 卫生香燃烧
结论
4
3%
2ml
新鲜肝脏 研磨液
2滴
大量
说明
比较H2O2在不同条件下的分解速率
步骤
空白对照
对照组
1
试管编实号验组
2
3
一
对 等H2量O2性浓原度则
照剂量
单一变反量应原条则件
二
实等量性剂原量则
3%
3%
2ml 常温
2滴清水
2ml 90℃
2滴清水
3%
2ml FeCl3 2滴
验气泡产生
不明显
少量
较多
结果 卫生香燃烧 不复燃
不复燃
变亮
课本P78
4
3%
2ml
新鲜肝脏 研磨液
2滴
变量
无关变量自变量大量源自因变量复燃结论
过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样；酶具有催化作用
比较H2O2在不同条件下的分解速率
动物体里的酶最适PH大多在6.5—8.0 （胃蛋白酶为1.5，胰蛋白酶为8—9） 植物体里的酶最适PH大多在4.5—6.5之间
任务清单
pH
在过酸过碱的条件下，都会使酶的_空__间___结__构__遭到破坏,蛋白质变性，酶
失去活___性__。
构建影响酶促反应的因素的模型
酶
促 反
酶
应
促
速 率
1.温度
反 应
二
实验 步骤
5.1降低化学反应活化能的酶
；
同无机催化相比，酶能更显著地降低化 学反应的活化能，因而催化效率更高。
二、酶的本质
酶是一类生物催化剂
什么是酶？
是 活细胞产生的一类 具有生物催化作用的 有机物。
酶的来源
酶的功能
酶的化学成分
大部分酶是蛋白质，也有少数是RNA。
蛋白质是酶吗？
判断 1.酶是活细胞产生的，所以只能在活细 胞中作用。 2.酶都有消化作用。
结论
变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
因变量
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
对照实验
步骤
对照组
1
3% 2ml
实验组 试管编号 2 3
说明 4
3% 2ml
一 H2O2 浓度
剂量 二
3% 2ml
3% 2ml
无关变量
反应条件 剂量
常温
90℃ FeCl3
较多
肝脏研 磨液 自变量
2滴清水 2滴清水 2滴
2ml新鲜淀粉酶溶液，振荡， 60℃水浴保温5min
3
4
2ml斐林试剂，边加边轻轻振荡
水浴煮沸1min
结果
出现砖红色沉淀
无砖红沉淀
结论：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能 催化蔗糖水解。
酶具有专一性
每一种酶只能催化 一种或一类 应。 细胞代谢能够有条不紊地进行，与酶的 专一性 分不开的。 目前发现的酶有 4000 化不同的化学反应。 多种,它们分别催 化学反
C
A
7.关于酶的特性，下列表述中错误的一项是 （ ）
D
A.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 B.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变 C.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响 D.一旦离开活细胞，酶就失去催化能力
5.1降低化学反应活化能的酶练习
3.影响酶促反应的因素
(1)温度和pH：
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用 增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。 ②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的 活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 ③从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温
A.pH=a时，e点下移，d点左移 B.pH=c时，e点为0 C.温度降低时，e点不移动，d点右移 D.H2O2量增加时，e点不移动，d点左移 【解析】选C。O2的最大释放量(即e)只与H2O2的量有关，与酶
的活性无关，与pH=b时相比，pH=a时酶的活性下降，e点不变，
d点右移；H2O2不稳定，在过氧化氢酶失活时， H2O2仍能分解； 温度降低时酶的活性降低，e点不变，但H2O2完全分解所用的时 间延长，d点右移；增加H2O2量，e点上移，d点右移。
【解析】选A。题中所述试管1和3的实验证明酶的专一性，2号
试管和3号试管的实验相比较，证明了酶具有高效性。 4号和3 号试管、5号和3号试管的实验相比较，说明酶的活性会受到温 度和酸碱度等条件的影响。
2.(2013·聊城模拟)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草 分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。经 35 ℃水浴保温一段时间后，烧杯1、2中加入适量双缩脲试剂， 烧杯3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是( )
度。
1.(2013·合肥模拟)向5支试管中分别加入2 mL 0.5 mol·L-1 的过氧化氢溶液，进行如下实验，据此判断下列说法正确的是 ( )
A.能说明酶具有专一性的是1号试管和3号试管的实验 B.能说明酶具有高效性的是3号试管和4号试管的实验 C.2号试管和5号试管的实验说明生物催化剂和化学催化剂具有 同等的催化效率 D.5号试管的实验说明验① C.实验①、实验②都能
5.1降低化学反应活化能的酶sjl
降低化学反应活化 能的酶
一、酶的作用和本质
概念：
场所:
条件： 意义:
1、酶在细胞代谢中的作用
2 H 2 O2
高温 /Fe3＋ /过氧化氢酶
2 H2O + O2
实验原理：过氧化氢在高温或铁离子或过氧化氢 酶的作用下都可分解成水和氧气。 实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解 的快慢，了解酶的作用和意义。 1、常温下反应 加入试管直接观察 酒精灯加热 滴加FeCl3溶液
二、酶的特性
在研究酶性质的过程中,科学家通过整 理大量的实验数据,发现酶的催化效率大约
是无机催化剂的10 -10 倍。
13
7
由上述资料可看出酶具有什么特性？
高效性
蛋白酶只能催化蛋白质水解，但不能 催化脂肪、淀粉等的水解。脲酶只能催化尿 素分解，对其他化学反应不起作用。 由上述资料可看出酶具有什么特性？
最适温度
t/℃
一般地，动物体内的酶 最适温度在35~40℃之间； 植物体内的酶最适温度 在40~50℃之间； 细菌和真菌体内的酶最 适温度差别较大，有的酶 最适温度达70℃。
酶活性受温度影响示意图
pH对酶活性的影响
• 酶促反应速率最快时的环境pH称为该酶促反应 的最适pH。
υ/mmol. s-1
一般地，动物体内的酶最 适pH在6.5－8.0之间；但是 胃蛋白酶的最适pH为1.5;
酶 的 应 用
1、人发烧时，没有食欲，原因是什么？ 温度过高导致消化酶的活性降低
2、唾液淀粉酶随食物进入胃内，能否继续将 分解淀粉？其原因是什么？ 不能。唾液淀粉酶在胃液中强酸的条件 下失去活性，并会被胃蛋白酶分解。 3、胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只 能注射，不能口服的原因？ 胰岛素是蛋白质，若口服会被消化酶分解
5-1 降低化学反应活化能的酶--酶的作用和本质
5-1 降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
庆阳市合水县第一中学邹兴文
一、教学目标：
知识方面：说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
能力方面：进行有关的实验和探究，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。
情感态度价值观：通过酶本质的探讨，认同科学是在不断的探索中进行；认同科学家不仅需要继承前人的科研成果，而且要具有质疑、创新和勇于实践的科学态度和精神。
二、教学重点、难点：
1、教学重点：酶的作用、本质。
2、教学难点：
⑴酶降低化学反应活化能的原理。
⑵控制变量的科学方法。
三、课时安排：1课时
四、教学方法：直观教学、讲解、启发、实验法。
五、教具准备：PPT课件、视频。
八、课堂练习：
九、课后作业：继续探讨“资料分析”中其他的讨论题，完成本节的知识梳理。
高中生物第一册 5 1 2 降低化学反应活化能的酶 练习(含答案)
5.12 降低化学反应活化能的酶1.我国科学家研制出了能成功检测SARS病毒的酶联免疫试剂，专用于“非典”的快速诊断。
此试剂具有准确、灵敏、快速、方便和经济等优点，一个测试板可同时检测96个样品，1小时左右获得检测结果。
它应用的是()A．酶的高效性和专一性原理B．酶的专一性原理C．酶的识别原理D．酶的高效性【答案】A【解析】该测试板专门用于“非典”的快速诊断，说明酶的专一性；一个测试板可同时检测96个样品，1小时左右获得检测结果，说明酶具有高效性。
2.如图为蔗糖酶作用机理示意图，下列说法正确的是()A．蔗糖酶的化学本质是RNAB．该示意图说明酶具有高效性C．一分子蔗糖可以水解为2分子葡萄糖D．蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶—底物复合物【答案】D【解析】此图表明酶的专一性，蔗糖酶只能催化分解蔗糖，而不能催化分解麦芽糖，其原因是酶与底物不能结合。
蔗糖酶的化学本质是蛋白质。
蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水缩合形成的二糖。
3.过氧化氢酶具有专一性，这种专一性是指()A．肝脏细胞中含有而其他细胞不含有B．能够被蛋白酶水解而不能被其他酶水解C．能催化过氧化氢分解成水和氧，而不能将之分解成氢和氧D．能催化过氧化氢的分解，而不能催化其他物质分解【答案】D【解析】酶的专一性是指与催化的底物之间对应关系的唯一性。
4.“果酒放久了易产生沉淀”，只要加入少量蛋白酶后就可使沉淀消失，而加入其他酶则无济于事，这说明()A．酶的化学成分是蛋白质B．酶的催化作用具有专一性C．酶的催化作用受环境影响D．酒中的这种沉淀是氨基酸【答案】B【解析】在果酒的沉淀中含有可溶性蛋白，加入蛋白酶可使蛋白质水解，而其他酶则不能水解蛋白质，体现了酶的专一性。
5.某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响，得到如图所示的曲线。
下列分析正确的是()A．该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右，最适pH为8左右B．当pH为8时，影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度C．随pH升高，该酶催化反应的最适温度也随之变化D．当pH为任一固定值时，实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响【答案】A【解析】分析曲线可知，温度约为35 ℃、pH为8时，酶促反应速率相对较快；温度约为35 ℃、pH大于或小于8时，酶促反应速率均下降，所以该酶的最适温度为35 ℃左右，最适pH为8。
人教版高中生物必修一第五章5.1降低化学反应活化能的酶
4.3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反 应速率快？这说明什么？为什么说酶对于 细胞内化学反应的顺利进行至关重要？
--4号
--说明H2O2酶比Fe3+的催化效率高得多。 --细胞的化学反应需要在常温、常压下高效
进行，只有酶能够满足这样的要求。
酶是活细胞产生的具有催化作
来源
功能
用的有机物。
本质
绝大多数酶是蛋白 质，少数是RNA。
酶与一般催化剂共同点
1、降低活化能，加快反应速率
2、本身不被消耗
酶的特性
1.高效性：酶的催化效率约是无机催化剂的 107～1013倍
2.专一性：每一种酶只能催化一种或一类化
学反应 “一把钥匙开一把锁”
3.温和性：酶的作用条件较温和
酶
酶促反应速率与酶
促 反
浓度成正比。
应 速
率
酶浓度
3 温度
每种酶都有自己的
最适温度
在最适温度的两侧，反应速率都比较 低
较高的温度容易使酶的 空间结构遭到破坏 而失去 活性 。低温不破坏酶的空间结构。
4 pH
在最适合的pH下， 过氧化氢酶 酶的活性 最高
在过酸过碱条件下，都会破 坏酶的空间结构，使其失去 活性。
在对照实验中，除了要观察的变量外， 其他变量（无关变量）都应当始终保持不变
对照实验 对照组
实验组
无关变量
自变量 不处理
90℃水 浴
2滴FeCl3 溶液
2滴肝脏 研磨液
因变量 不明显
少量
较多 复燃
最多 快速复燃
单一变 量原则
酶为什么能催化生物化学反应？
5.1 降低化学反应活化能的酶(学生版)-高中生物同步精品讲义(必修一)
第三步 析线:“析线厘关系”。分析酶促反应曲线走势,明确因变量怎样随自变量的变化而变化。“上升”“下降”“先 升后降”“先升后稳”“水平”等。
分层提分
题组 A 基础过关练
1.下图表示酶的作用机理，相关叙述错误的是（
）
A．E1 表示酶所降低的化学反应的活化能 B．E2 表示酶促反应过程中所需的活化能 C．若将酶换为无机催化剂，则 E2 数值将增大 D．利用加热的方法能使 E 数值减小
）
）
①酶是活细胞产生的；②酶都有消化功能；③酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶；④酶能够降低化学反应活化能，
具有特异性、高效性；⑤酶促反应与外界条件无关；⑥淀粉酶能促进淀粉水解。
A．①②③
B．①②④⑤
C．①④⑥
D．①②④⑥
5．科研人员在不同的温度条件下测定同一种酶的活性，根据所得到的数据绘制成曲线图。以下示意图符合酶活性
常温大量气泡
A．酶具有专一性 C．酶能降低化学反应的活化能 3．下列对酶高效性的描述，正确的是（ A．酶能为生化反应大量提供活化能 B．酶作为反应物促进反应反应进行 C．酶能明显降低化学反应的活化能 D．酶的催化能力与无机催化剂相同 4．下列关于酶的叙述中正确的一项是（
B．酶具有高效性 D．酶具有催化作用
有 气泡
有
气泡
有
气泡
。
(4)实验中变量的控制
①自变量：
的对实验对象进行处理的因素。如本实验中
和
等。
②因变量：因
改变而变化的变量。如本实验中
。
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
，如肝脏的新鲜程
度等。
(5)对照实验
除作为
的因素外，其余因素都
5.1降低化学反应活化能的酶教学设计-2023-2024学年高一上学期生物人教版(2019)必修1
4. 学生小组讨论（10分钟）
目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与酶相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
（一）教学特色创新
1. 案例分析：通过具体案例的分析，让学生深入了解酶的特性和重要性。在案例选择上，我尽量选择了与学生生活息息相关的内容，以提高学生的学习兴趣和参与度。
2. 小组讨论：我将学生分成若干小组，让他们针对酶的应用进行深入讨论。这样的教学方式不仅培养了学生的合作能力，还提高了他们解决问题的能力。
3. 教学评价：在教学评价方面，我将采取多元化评价方式，关注学生的学习过程和成果，以更全面地评估学生的学习情况。
八、教学评价与反馈
1. 课堂表现：观察学生在课堂上的表现，包括注意力集中程度、参与讨论的积极性、回答问题的准确性和条理性等，以评估学生的学习态度和课堂参与度。
2. 小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的表现，包括讨论的深度和广度、提出的观点和见解的创新性、以及小组成员之间的协作和沟通等，以评估学生的团队合作能力和问题解决能力。
（5）酶的实验技术：可以介绍一些酶活性实验的技术和方法，如酶联免疫吸附试验、光谱法等，让学生了解酶活性检测的技术原理。
2. 拓展建议
（1）学生可以查阅相关科学家的传记，了解他们在酶研究领域的贡献，以培养学生的科学素养。
（2）鼓励学生通过网络或图书馆查阅更多关于酶应用的案例，分析酶在实际应用中的优势和限制。
（4）实验法：安排学生进行酶活性实验，让学生亲身感受酶的催化作用。
5.1 降低化学反应活化能的酶
反应前后质量不变；性质不变； 不改变反应生成量
三、酶的特性
酶的催化效率大约是无机催 化剂的107-1013倍 每一种酶只能催化一种化合物 2.酶具有专一性 或一类化合物的化学反应 适宜的温度和PH 3.酶的作用条件较温和
1.酶具有高效性
υ/mmol. s-1
绘制曲线图反映pH对过氧化氢酶的影响
0
定变量 －描点 －连曲线
2
4
6
7
8
9
10
11
pH
某同学做了一个实验：探究温度对普通淀粉酶的影响。
温度（℃） 普通淀粉酶活性 （v/mmol · s-1） 10 6 20 25 30 43 40 67 50 83 60 65 70 22 80 2 90 0 100 0
卫生香燃烧 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解 结论 速率不一样
因变量
设计实验的原则
1.单一变量原则 2.对照实验原则
二、酶在细胞代谢中的作用
2 H2O2 → 2 H2O + O2
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称为活化能
二、酶在细胞代谢中的作用
各条件使反应加快的本质：
载体 消耗细胞 蛋白 内的能量
运 输 速 不需要 率
实例
气体（O2、CO2、 N2 ）；水；脂 溶性物质（苯 甘油 乙醇等） 葡萄糖进入 红细胞 离子、葡萄糖、 氨基酸、核苷 酸等小分子进 出细胞
能量
不需要
运 输 速 需要 率
不需要
运 输 需要 速 率
需要
第5章 细胞的能量供应和利用
细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统 称为细胞代谢（cellular metabolism）。P78
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3．酶具有极强催化功能的原因是 （ A、增强了反应物之间的接触面 B、降低了反应物分子的活化能 C、提高了反应物分子的活化能 D、酶提供使反应开始所必须的活化能
B）
复习：（5分钟）
1、自变量、因变量、无关变量 2、实验设计要遵循的两个原则是什么？ 3、酶的特性有哪些？
一、验证酶具有高效性：（5分钟） 材料：FeCl3溶液、肝脏研磨液、过氧化氢溶液
A.分组并编号： 取2支试管，分别编号1、2； B.对各组进行”自变量”和“无关变量”的处理： （无关变量必须保证等量且适量；自变量遵循单一变量原 则） 1号试管加入2ml淀粉溶液， 2号试管加入2ml蔗糖溶液， 分别放入2ml唾液淀粉酶溶液，37℃保温5分钟，加入斐林 试剂2ml,60℃水浴加热2钟； C.描述具体的实验现象（因变量）： 观察1、2是否出现砖红色沉淀
进行实验
（按预定方案进行实验）
分析结果 （分析实验结果，得出结论：……）
表达与交流
（总结，写实验报告并适当交流）
目标三：探究PH对酶活性的影响（20分钟） 要求：阅读分析P84材料用具，回答设计实验环 节的的以下问题： 1.此实验选择材料中的哪种实验底物和相应的酶？ 为什么？ 2.本实验你将设定那几种PH值？如何设定？ 3.本实验的自变量是什么？无关变量有哪些？因 变量是什么？怎样观察因变量？ 4.如何保证底物的反应是在特定的PH处理下的酶 的催化下进行的？ 5.按照三部曲设计实验步骤（书写）：
闯
关
D C
1．同无机催化剂相比，酶具有更高的催化效率的原因是( ) A．能降低反应的活化能 B．能供给反应物能量 C．改变了反应的途径 D．降低反应活化能的作用更显著 2、关于活化能，下列说法不正确的是（ ） A．是反应物分子从常态变为活跃状态所需要的能量 B．加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能 C．无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率 D．酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行
反馈：
1、如何测定细胞液的浓度范围？ 2、植物移植后要想正常生长需要保证土壤溶液的浓度与 细胞液浓度的关系为? 4、氧气浓度能够影响哪些物质运输方式？ 5、温度能够影响哪些物质运输方式？
6、A、B、C曲线分别代表3种跨膜运输方式，分别是什
么？B曲线拐点处的限制因素是什么？
7、右图中AB两点的吸收速率不同 的原因是什么？ BC两点吸收速率不同的原因是什么？
降低化学反应活化能的酶（P78)
10分钟
目标一酶在细胞代谢中的作用 （P78) （6分钟） 1.细胞代谢概念和意义？ 2.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中准确说出自变量 、因变量、无关变量、实验组、对照组;实验设计中应该遵 循什么原则？ 3.活化能概念？ 4.加热、Fe3+，催化剂加快化学反应的原理？酶催化效率更 高原因？ 目标二 酶的特性（P83） （4分钟） 1.酶的概念？ 2 酶的特性？（3个） 3.过酸、过碱或温度过高；低温对酶活性的影响？（P85小 字最后一段）
8、生物大分子有哪三大类？分析： 元素组成 基本单位 结构多样性
功 能多样性
9、提取细胞膜时不用植物细胞的原因是什么？ 10、高等植物细胞和动物细胞的区别有什么？ 高等植物细胞与蓝藻的主要区别（本质区别）是什么？ 11、细胞膜的功能是什么？细胞膜的功能特点是什么？
第一节降低化学反应活化能的酶
学习目标
酶的本质：
来源
功能
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机 物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
本质
目标二：比较过氧化氢在不同条件下的分解（25分钟） 要求：阅读分析课本P78---79实验，明确 1、实验材料、实验目的、方法步骤 2、完成P79四个讨论题 思考： 1.如何观察产生的氧气的多少？ 观察气泡产生的多少； 将点燃的卫生香分别放在试管内液面的上方，观 察卫生香燃烧的猛烈程度 2.由该实验你能得出哪些结论？ 过氧化氢的分解受温度的影响
酶的特性：
总结：
具有高效性 比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率 具有专一性 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 作用条件较温和 要有合适的温度 温度对淀粉酶活性的影响 要有合适的pH pH对过氧化氢酶活性的影响
科学探究步骤
提出问题 作出假设
（酶具有专一性吗） （酶有专一性）
A、分组并编号 、对各组进行”自变量”和“无关变量”的处理。 ★设计实验 B（设计方案、预期结果 …） （无关变量必须保证等量且适量；自变量遵循单一变量原则） C、描述具体的实验现象（因变量）。
酶的催化效率比无机催化及的效率高
《 比较过氧化氢在不同条件下的分解》
阅读课本P79最下面一段 1.什么是变量？自变量？因变量？无关变量？ 并举例说明。 2.什么叫对照实验？对照实验一般要设置___和 ______ 3.实验设计遵循的主要原则有哪两个？
《 比较过氧化氢在不同条件下的分解》
共有几组可以形成对照实验？结论是什么？
探究PH对酶活性的影响
A.取3支试管，分别编号1、2、3 B.（1）分别加入2ml肝脏研磨液（无关变量） （2）向1,2,3号分别加HCl溶液,蒸馏水,NaOH溶 液（自变量）各2ml （3）各试管加入2ml过氧化氢溶液（无关变量） C.将三支点燃的卫生香分别放在试管上方,观察卫 生香的燃烧程度 （预测2号燃烧，1、3号几乎没有变化）
二、验证酶具有专一性（15分钟）
实验材料：唾液淀粉酶溶液，淀粉，蔗糖， 斐林试剂，碘液
1、实验目的： 2、选择哪种检测试剂？为什么？
碘液无法检测蔗糖是否被分解
探究唾液淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
淀粉溶液 1
1号试管中加入2mL 淀粉溶液
蔗糖溶液
2号试管中加入2mL 蔗糖溶液
实 验 2 分别加入淀粉酶2滴，振荡，试管下半部浸入 步 37℃左右的热水中，反应5min 骤 3 加入斐林试剂 约60℃水浴2min 砖红色沉淀 实验 蓝色 无变化 现象 结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。
探究温度对淀粉酶活性的影响
步骤 1 2 3 2％ α—淀粉酶 设置温度 自变量
3％ 可溶性淀粉
1 2ml
冰水中（0℃）
2 2ml 60℃水浴 放置2min 1ml
3 2ml 100℃沸水浴 1ml
1ml
摇匀混合，放置反应5min 1滴 1滴 不变蓝 蓝 颜色 因变量
淀粉酶在60 ℃中活性最强
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性； 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； 3.进行有关的实验和探究，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。
目标一：构建酶的概念（5分钟） 要求：对照课本P82第1题，阅读课本P8182资料分析，划出相应科学家的观点并掌握 下列问题 1、酶的化学本质是什么？ 2、酶的产生场所是什么？ 3、酶的作用是什么？ 4、酶的概念：P83黑体字
实验注意事项
1.为什么选用新鲜的肝脏？ 2.为什么要将肝脏制成研磨液？ 3.不能共用一个试管吸取肝脏研磨液和氯化 铁溶液，为什么？ 4.过氧化氢使用时不能接触皮肤，为什么？
目标三：为什么酶的催化效率更高（10分钟） 要求：阅读课本P80，回答下列问题 1、加热为什么能促使过氧化氢分解？ 2、什么叫做活化能？ 3、Fe3+和过氧化氢酶为什么能加快过氧化氢的分解？ 4、为什么过氧化氢酶的催化效率比Fe3+的催化效率 更高？
蛋白质（P20） 10分钟
目标一掌握氨基酸结构（元素、通式、特点）和脱水缩合过程（ 6分钟） 氨基酸元素组成？画出结构通式（图2-3）？结构通式的特点 ？ 表述并画出氨基酸的脱水缩合过程（P22图2-5） 写出氨基、羧基、肽键的结构简式 用箭头和文字表述出氨基酸到蛋白质的结构层次？ P21图2-4 计算公式-课本整理的 目标二（4分钟） 1蛋白质结构多样性的原因 2说出蛋白质的功能及实例
一、酶在细胞代谢中的作用 活化能 常态分子 活跃状态分子
一、酶在细胞代谢中的作用
归纳：各条件使反应加快的实质 加热： 提高分子的能量 3+ Fe ： 降低化学反应的活化能 酶： 更显著地降低化学反应的活化能
目标四：酶的特性（10分钟） 要求：阅读课本P83（探究实验除外）、P85，掌握 1、酶的3个特性？ 2、酶的高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的 7 ～1013 10 ________倍。 一种 一类 化学反 3.酶的专一性指一种酶智能催化 ____或_____ 应，细胞代谢有条不紊的进行与_______ 是分不开的。 酶的专一性 4、酶所催化的化学方应一般是在____________ 的条 比较温和 件下进行的。“比较温和”的条件指的是_________ 4、过酸、过碱、高温对酶的影响？低温对酶的影响？ , 两者对酶的影响有何不同？