5.1 降低化学反应活化能的酶(一 酶的作用和本质) 29页

迁移训练4：
比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对1～4号试管进行了 如下处理，据表回答:
条件
试管
1 2mL
室温
2 2mL
90℃
3 2mL
室温
4 2mL
室温
3%H2O2溶液
温度/℃
5%FeCl3溶液 肝脏研磨液
/ /
/ /
2滴 /
/ 2滴
(1)1号、2号试管相比， 2号 是实验组，自变量是 温度 ，因变量 是 产生气泡的多少 。 3号 (2)1号、3号相比， 是实验组；3号、4号相比，实验组 是 3号和4号 。 (3)3号和4号未经加热，也有大量的气泡产生，这说明
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 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
☆思考：
日常生活中加酶洗衣粉为 什么比普通洗衣粉有更强 的去污能力？你还能举出 其他有关酶的例子吗？
尿素
氨＋ 二氧化碳
少数RNA也有 切赫和奥特曼: 催化作用
共获1989 年诺贝尔 化学奖
切赫 奥特曼
通过以上 《问题探讨4、酶的本质》
↓
酶的本质：
RNA 蛋白质 ，少数酶是_______ 绝大多数酶是_______
问题探讨4、酶的本质
1、探索酶的发现历程： 请阅读课本P81资料分析，完成下列表格
毕希纳： 酵母细胞中的某些物质能够在
酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像 在活酵母细胞中一样。
萨姆纳：
从 1917 年，萨姆纳历时 9
年用正确的科学方法，坚 持不懈、百折不挠的科学 精神，将酶提纯出来。成 功属于不畏艰苦的人。 从刀豆种子中提取出 脲酶，后用多种方法证 明酶是一种蛋白质。 脲酶
刀豆种子
1、实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
（1）原理： 氧气 和______ 水 。 过氧化氢（H2O2）在Fe3＋催化下，可分解成______ 过氧化氢酶，也能催化这个反应。 动物新鲜肝脏中含有较多的__________ 每滴质量分数为3.5%的FeCl3中Fe3＋数大约是质量分数为20%肝 25万倍。Fe3＋—_______ 无机 催 脏研磨液中过氧化氢酶分子数的_____ 生物 催化剂。 化剂。过氧化氢酶—_______ ★思考回答：
4．下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是( C ) A．在无催化剂时，不会分解成水和氧气 B．过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害 C．Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应 D．在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平衡会 向分解一侧移动 5．发现少数RNA也具有生物催化作用，从而使酶的概 念更深一步是在( B ) A．19世纪30年代 B．20世纪80年代 C．18世纪60年代 D．20世纪30年代
2
3
2ml
2ml
加2滴FeCl3
4
2ml
加2滴肝脏研磨液 大量气泡
燃烧不猛烈 Fe3+和过氧化氢酶促 使过氧化氢分解，但 是过氧化氢酶的效率 燃烧猛烈 要比Fe3+高
（3）实验结论 催化 作用。同无机催化剂一样都 ①酶具有_________ 可______ 催化 化学反应速率。 高效 性。 ②酶具有_________ 同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
核仁 活细胞
生物催化作用 降低化学反应的活化能
迁移训练1：酶具有极强催化功能的原因是（ 酶具有极强催化功能的原因是（ ） B）
A A、增强了反应物之间的接触面 、增强了反应物之间的接触面 B B、降低了反应物分子的活化能 、降低了反应物分子的活化能 C C、提高了反应物分子的活化能 、提高了反应物分子的活化能 D D、酶提供使反应开始所必须的活化能 、酶提供使反应开始所必须的活化能
问题探讨3、实验过程的变量及对照实验
1.阅读课本P79页，联系上述实验掌握以下概念： 变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。
人为改变的变量 ①自变量：________________________________________
②因变量：随着自变量的变化而变化的变量 ________________________________________
加酶洗衣粉对特定污垢（如果汁、墨水、 血渍、奶渍、肉汁、牛乳、酱油渍等） 的祛除具有特殊功能，同时其中的一些 特定酶还能起到杀菌、增白、护色增艳 等作用。
问题探讨1、细胞代谢
细胞中每时每刻都进行着许多 化学反应 ，统称为细胞代谢。 __________
细胞代谢是细胞生命活动的基础
问题探讨2、酶在细胞代谢中的作用
没有酶催化
能 量
有酶的催化
酶 使 活 化 能 降 低
反应过程
问题探讨4、酶的本质
斯帕兰札尼的实验
当时人们普遍认为动物的胃只 能将食物磨碎，不能将食物中 的有机物分解，也就是说动物 的胃只有物理性消化，没有化 学性消化。 实验设计：将食物装在打有 小孔的金属管或小球中，并让动 物吞下装有肉块的小球，这样食 物就不受物理性消化的影响，而 胃中的液体却可以进入小球中。 过一段时间，他把小球取出来， 发现球内的肉块消失了，所以， 他推断胃中的液体一定有某种物 质可以消化食物。
FeCl3溶液和过氧化氢酶都能降低反应的活化能，使反应在常温下快速进行
(4)本实验对肝脏进行研磨的目的是什么?
使肝细胞中的过氧化氢酶得以充分释放
【本小节知识小结】
①酶的概念 ②酶的作用原理 ③酶的本质 ④同无机催化剂相比，酶的作用特性
酶
【课堂自我检测】
1、斯帕兰札尼发现，放在鹰胃内的肉块经过一段时间 后消失了。这对鹰胃内肉块起了作用的主要是( A ) A．胃蛋白酶 B．胃淀粉酶 C．盐酸溶液 D．物理性摩擦 2．选用新鲜肝脏做酶的高效性实验，是因为新鲜肝脏 中( D ) A．含Fe3+多 B．过氧化氢酶易发挥作用 C．含的酶的种类多 D．过氧化氢酶多且活性强 3．酶是活细胞产生的，下列关于酶的论述错误的是( B ) A．有些酶是核酸 B．酶的数量因参与化学反应而减少 C．酶的活性与pH有关 D．酶的催化效率很高
酶是蛋白质
少数的RNA具有催化作用
切赫和奥特曼 实验
小结
酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物， 其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
2.归纳酶的本质及生理功能 化学本质 合成原料 合成场所 来源 生理功能 作用原理 绝大多数是________ 蛋白质 氨基酸 核糖体 少数是_____ RNA 核糖核苷酸
实验组出现与对照组相同有紫色，证明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质
6.(3)实验步骤: ①取四支洁净的试管，编上号，并且各注3%的H202溶液5 mL。 ②向1号、3号试管内分别滴入FeCl3溶液、肝脏研磨液各两滴，向2号、4号试管内各 滴人两滴清水。 ③堵住试管口，轻轻地振荡试管，使试管内的物质混合均匀。 ④将2号试管置于90~C水浴中恒温，其他试管则放在室温环境里。 ⑤仔细观察并记录哪支试管产生的气泡多。或者将点燃但无火焰的卫生香分别放到 四支试管的管内液面上方，观察并记录哪支卫生香燃烧的猛烈。
(5)实验分析: 实验结论 过氧化氢氢酶的催化作用具有高效性 ①1 ② 加热使H2O2分子得到能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。
【课前自主预习】
1、细胞中每时每刻都进行着许多化学反应 2、分子从常态转变为容量发生化学反应的活跃状态 所需要的能量 3、酶降低活化能的作用更显著，因而催化效离更高 4、具有催化能力的特殊的有机物 蛋白质 RNA 5、可以变化的 改变的 自变量 无关变量
【课前预习自测】1-5 D C B D D
★学习目标
你 很 棒 哦！ 加 油！
【课后延伸训练】 1-3 B D C 4 ． (1) 过氧化氢酶 过氧化氢酶能催化过氧化氢分解成 H 2 O 和O2 (2)煮沸冷却的肝中同样含有过氧化氢酶，但已失去活性， 这样遵循了单一因素原则，同时该对照实验还能说明温度 过高，酶将失去活性 (3)将肝碾碎，过氧化氢酶容易释放出来。 5. 对照组 实验组 蛋清液 唾液 双缩脲试剂 2mLA液、4～5滴B液 2mL 2mL 2mLA液、4～5滴B液
除自变量外，实验过程中可能存在的一些 ③无关变量：_____________________________________________ 对实验结果造成影响的可变因素
④对照实验：除了一个因素外，其余因素都保持不变的实验 _____________________________________________
要弄清楚Fe3＋与过氧化氢酶，哪一种催化剂的催化效率 高，我们应该如何设计这个实验？
（2）实验设计及现象分析：
试 3% 管 过氧 号 化氢
溶液
2ml
控制变量 实验处理
不作处理 90℃水浴加热
H2O2分解速度 （气泡多少）
点燃的 卫生香 检测
结果分析
1
基本无气泡 气泡少 较多气泡
过氧化氢几乎不分解 加热促使过氧化氢分解
迁移训练2：活细胞中合成酶的主要场所是（ C） 活细胞中合成酶的主要场所是（ ）
A A、细胞核 、细胞核 C C、核糖体 、核糖体 B B、线粒体 、线粒体 磷脂 磷脂 D D、高尔基体 、高尔基体
迁移训练3：向过氧化氢溶液中投入下列哪种猪肝能 向过氧化氢溶液中投入下列哪种猪肝能
产生大量气泡？ C） 产生大量气泡？ （ （ ） A B A、冰冻猪肝 、冰冻猪肝 B、煮熟猪肝 、煮熟猪肝 C D C、新鲜猪肝 、新鲜猪肝 D、变质猪肝 、变质猪肝
胃液中究竟是什么物质将肉块消化了呢？由于当时的 实验条件和实验方法较落后，斯巴兰让尼并没有弄清楚。 直到五十多年后，也就是1836年，德国的生理学家施 旺（细胞学说的创立者之一），从胃液中提取出了消化蛋 白质的物质，后来称为“胃蛋白酶”，从而才解开了胃的消 化之谜。
巴斯德[微生物学家]: 发酵与活细胞有关,发酵 是整个细胞而不是细胞中 的某些物质在起作用.
2.归纳酶的作用原理：
①化学反应的活化能？
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称 为活化能。 催化剂（无机催化剂、酶）没有供给 能量，而是降低反应的活化能，促进 反应进行，缩短完成时间，本身不被 消耗，反应结果与没有催化剂一致。
②同无机催化剂相比，酶的作用特性是：
酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
现象或实验
斯帕兰扎尼实 验Leabharlann Baidu巴斯德实验 李比希实验 毕西纳实验 萨姆纳实验
推论或结论
鸟类的胃是既有物理性消化，也有化学性消化 发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的 某些物质在起作用 引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有 在酵母细胞死亡后才能发挥作用 酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起 催化作用，就象在活酵母细胞中一样
斯帕兰札尼实验证明： 鸟类的胃：既有物理性消化，也有化学性消化。

1783年，斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用时做了一个 巧妙的实验，这个实验的巧妙之处在于（ A） A、排除了鸟的胃中物理性消化的干扰 B、证明了何种消化酶对食物起了消化作用 C、证明了胃对于食物只有化学性消化 D、证明了细胞代谢离不开消化酶
(4)设计表格记录实验现象与结论:
1号试管 步骤1 步骤2 步骤3 实验现象 5mLH202 两滴FeCl3溶液 室温 有较多的气泡 2号试管 5mLH202 两滴清水 90℃ 有少量气泡 3号试管 5 mLH202 两滴肝脏研磨液 室温 有大量气泡 4号试管 5mLH202 两滴清水 室温 无气泡
存在哪些争论？？
存在争论
李比希[化学家]: 引起发酵的是细胞中的某 些物质,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。
存在哪些争论？？
巴斯德是微生物学家，特别强调生 物体或细胞的作用；李比希是化学家， 倾向于从化学的角度考虑问题。
争论对后人的研究起的作用
他们的争论促使后人把对酶的研究 的目标集中在他们争论的焦点上，使科 学研究更加有的放矢。
★生物实验设计的基本原则： 科学性原则；单一变量原则；对照性原则；重复性原则
★分析实验思考回答：
• 上述实验分成了1、2、3、4号四支试管，哪些是
四支试管共同的条件？两两比较不同的条件有几个？
2.那个是自变量？那个是因变量?那个是无关变量？
3.1号试管没有加任何试剂，它起的作用是什么？
• 2号和4号试管现象基本相同，能否在生物体中利用 2号的方法来加 快反应？