【金识源】2016年高中生物新人教版必修1课件 第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质

2．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，滴入过氧化氢酶 的试管内( ) A．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧不猛烈 B．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧猛烈 C．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧不猛烈 D．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧猛烈 解析：选B 由于过氧化氢酶降低化学反应的活化能效果显著，因此过 氧化氢分解速率较快，产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧猛烈。
2．判断下列说法是否正确 (1)细胞代谢只能产生对细胞有用的物质。( × ) (2)加热、无机催化剂和酶都能降低化学反应的活化能。( × ) (3)无关变量是对实验没有影响的变量。( × )
二、酶的本质
1.将下列内容连接起来
2．判断下列说法是否正确 (1)细胞代谢只能产生对细胞有用的物质。( × ) (2)加热、无机催化剂和酶都能降低化学反应的活化能。( × ) (3)无关变量是对实验没有影响的变量。( × )
一、酶在代谢中的作用
1．教材问题探讨与分析 (1)仔细阅读教材P78～P79[实验]内容，思考并讨论下列问题： ① 讨论并交流：完成该实验依据的原理是什么？ ＋ Fe3 提示：a.2H2O2――→2H2O＋O2 酶 b．等量的两种溶液中分子数目之比为Fe3＋∶过氧化氢酶＝250 000∶1。 ②实验中为什么必须采用新鲜肝脏研磨液作材料？ 提示：a.肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌 的作用下分解而失去催化作用。 b．肝脏必须进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，使过氧化氢酶 与试管内过氧化氢分子充分接触，加速过氧化氢的分解。 ③实验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？ 提示：不能。酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中就会干扰实 验结果的准确性，增大实验误差。
试管编号 1号(2 mL H2O2溶液) 2号(2 mL H2O2溶液) 3号(2 mL H2O2溶液) 4号(2 mL H2O2溶液) 实验设置 实验现象 无明显气泡放 出，无助燃性 有明显气泡放 出，有助燃性 有较多气泡放 出，助燃性强 有大量气泡放 结果分析 H2O2的自然 分解缓慢 加热能促进 H2O2的分解 Fe3 能催化
3．关于酶的叙述，正确的是( ) A．酶只有在生物体内才能起催化作用 B．酶都有消化作用 C．调节新陈代谢的物质不是酶 D．所有酶与双缩脲试剂作用均可发生紫色反应 解析：选C 酶虽然是由活细胞产生的，但它的催化作用不一定非在生 物体内，只要条件适宜，体内体外都可起催化作用。酶的催化作用表现 在多方面，有的酶促进物质合成，有的酶促进物质分解，只有消化酶才 能促进消化。调节新陈代谢的物质有激素、维生素、无机盐等，酶是对 代谢过程的化学反应起催化作用。少数酶是RNA，不能与双缩脲试剂发 生紫色反应。
(2)阅读教材P79[控制变量]内容，分析实验中的变量及对照类型有哪些？ 提示：
自变量：不同条件（温度、催化剂 种类） ①变量因变量：过氧化氢分解速率 无关变量：过氧化氢溶液的浓度、 用量
②对照类型：试管1与试管2、3、4之间形成空白对照；试管2与试管3、4， 试管3与试管4之间都形成了条件对照。 (3)仔细观察教材P80图5－1、5－2，并阅读相关文字内容，交流酶和无机 催化剂都能催化化学反应快速进行的原因，并分析二者的不同。 提示：①酶和无机催化剂都能降低化学反应的活化能，所以都能催化化学 反应快速进行。 ②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。
[学习视点]
明确目标
1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性 2.进行有关的实验和探究，学会设计对照实验的方法和流程，培养 良好的实验探究能力
关注重难点
1.酶的催化作用 2.酶的化学本质
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢 (1)场所： 活细胞 内。 (2)实质：各种 化学反应 的总称。 (3)意义：细胞 生命活动 的基础。
ห้องสมุดไป่ตู้滴入 2滴肝 脏研磨液
(3)实验中的相关变量：
含义：在实验中 人为改变 的变量 ①自变量 实例：过氧化氢分解的 不同条件 含义：随 自变量 变化而变化的变量 ②因变量 实例：过氧化氢的 分解速率
决 定
③无关含义：除自变量以外影响 实验结果 的变量 变量实例：反应物的性质、 浓度 、肝脏的新鲜程度等
二、酶化学本质的实验验证
1．证明某种酶是蛋白质 实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应。 对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。 2．证明某种酶是RNA 实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否出现红色。 对照组：已知RNA液＋吡罗红染液→出现红色。
1．原理 新鲜肝脏中含有过氧化氢酶，Fe3＋是一种无机催化剂。用一定量 的过氧化氢酶和Fe3＋催化过氧化氢分解成H2O和O2，可比较两者 的催化效率。 2．过程及结果
[答案] B
已知2H2O2===2H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中氧气的生成速率( 即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解反应的速率。请用所给的 实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用 和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问 题。 实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液，蒸馏水，3.5%FeCl3溶液， 0.01%的过氧化氢酶溶液，恒温水浴锅，试管。 (1)实验步骤： ①取3支试管，各加入_______________________________________ ， 放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间。 ②分别向上述3支试管中加入_________。 ③观察各管中____________________________。 (2)实验结果预测及结论： 整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是： ______________。由此可得出的结论是___________________。
下列关于酶的叙述，正确的是( ) A．酶只有在生物体内才能起催化作用，起催化作用的本质是提高 反应的活化能 B．所有酶都含有C、H、O、N四种化学元素 C．人体内的酶进行催化过程中，酶本身不变，所以酶不会发生自 我更新 D．酶都在核糖体上合成
[解析] 酶是由活细胞产生的，在细胞内和细胞外都可发挥催化作 用，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。酶的本质是蛋白质或 RNA，故都含有C、H、O、N四种元素，在核糖体或细胞核中合成。 反应前后，酶本身不变，但在人体内的酶仍会不断更新。
2．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 中 过氧化氢酶 的作用下加速分解。 (2)实验步骤：
编号 步骤 相同处理 不同处理 观察 1 2
Fe3＋
和肝脏研磨液
3
4 并放在试
向 4 支试管中分别加入 2 mL过氧化氢溶液 管架上 放入 90 ℃左右 滴入 2滴 不处理 的水浴 中加热 FeCl3溶液 试管内产生的 气泡数量 试管内卫生香 燃烧程度
＋
H2O2的分解 过氧化氢酶也有催化H2O2分解
＋
出，助燃性更强 的作用，且催化效率比Fe3 高
3.实验结论
依据 结论 酶同无机催化剂一样具有加 快化学反应速率的作用 酶具有催化性 酶同无机催化剂相 比，催化效率更高 酶具有高效性
4.实验的变量和对照分析 (1)变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。 (2)自变量：人为改变的变量，如实验中的氯化铁溶液。 (3)因变量：随着自变量的变化而变化的变量，如过氧化氢的分 解速率。 (4)无关变量：实验过程中存在的可变因素，对实验结果造成影 响，这些变量称为无关变量。
[解析] 分析该实验验证的问题可知，实验目的有两个：一是验证 酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶的两组实验进行研究；二 是验证酶具有高效性，可通过酶和FeCl3溶液的比较进行研究。因此 本实验可分为三组：分别加入蒸馏水、过氧化氢酶溶液、FeCl3溶液。 验证性实验的结果是确定的，即加入过氧化氢酶溶液的一组O2释放 速率最快，实验结论与实验验证的问题一致。 [答案] (1)①等量且适量的H2O2溶液 ②等量且适量的蒸馏水、 FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 ③释放气泡的快慢 (2)加过氧化氢 酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 酶具有催化 作用和高效性
(4)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，其他变量都应当始终 保持相同 。
二、酶的本质和作用原理
1．本质 (1)合成场所： 活细胞 中。 (2)化学本质：绝大多数是 蛋白质 ，极少数是 RNA 。 2．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：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。 (3)意义：使细胞代谢能在 温和 条件下快速进行。
网络构建
课堂归纳
填充：①蛋白质 ②RNA
[关键语句]
1．细胞代谢是细胞中化学反应的总称。 2．酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应的活化能。 3．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， 少部分是 RNA。
1．在“比较过氧化氢在不同条件下分解”的实验中，把肝脏制成研磨 液的目的是( ) A．保护过氧化氢酶 B．有利于过氧化氢酶与反应物的接触 C．提高过氧化氢酶的活性 D．有利于对实验结果的观察 解析：选B 将新鲜肝脏制成研磨液的目的是使肝脏中的过氧化氢酶与 过氧化氢充分接触，提高反应速率。
验证性实验的设计思路 验证性实验通常是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实 验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重 复性实验。验证性实验是建立在已知结论基础上的，实验原理、实 验结果是已知的，因此实验步骤的设计也应合乎实验结果产生的必 然。 实验设计思路及方法： (1)如果需要提取、配制、处理实验材料，则把提取、配制等操作作 为第一步。 (2)分组标号。研究对象、器皿等要分组标号，设立实验组和对照组； 注意控制无关变量，在措辞中往往有“相同”“一致”等字眼。如 果有测量应测量记录初始值。 (3)实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处理要遵 循“单一变量和对照原则”。 (4)培养(或饲养)、观察、记录等。依然在措辞中体现对无关变量的 控制，经常有“相同条件下”等字眼描述，观察记录实验现象或记 录测定的实验数据。