人教版 必修一酶的作用和本质吐 教案

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

内容标准要求核心素养对接

学业质量水平

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。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。

水平一2.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。

水平二研读教材·梳理探究

酶在代谢中的作用

———————————————知识梳理———————————————

一、酶在细胞代谢中的作用

1.剖析细胞代谢的概念

(1)场所：活细胞内。

(2)实质：各种化学反应的总称。

细胞中的能量释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现

(3)意义：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

(1)实验原理：

(2)实验过程和现象：

每滴溶液中Fe3＋数大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。———————————————素养提升———————————————科学探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解

下图为比较过氧化氢在不同条件下的分解的实验，探讨下列问题：

(1)实验材料的选择和处理

①实验中使用的肝脏为什么必须是新鲜的？

提示新鲜肝脏细胞中过氧化氢酶活性较高。

②实验中为什么把肝脏制备成肝脏“研磨液”？

提示制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快分解速率。

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。因为酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液会干扰实验结果。

(2)实验过程和结果分析

①实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？

提示 a.气泡目测法：可以通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。

b.卫生香复燃法：可以通过带火星的卫生香复燃剧烈程度来判定H2O2分解速率的大小。

②第一组和第二组对照、第一组和第三组对照，可得出什么结论？

提示FeCl3及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解，说明FeCl3和过氧化氢酶都具有催化作用。

③第二组和第三组对照，可得出什么结论。

提示过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于FeCl3，说明酶具有高效性。

(3)实验变量控制

[典例1]在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，对实验的处理如下表所示。下列有关分析不正确的是()

A.上表实验处理研究了温度和催化剂种类两个自变量

比四支试管处理方式，分析其“不同之处”则为该实验的“自变量”，而实验结果的不同是由该变量引起的

B.试管2中没有加入任何试剂，应为空白对照组

C.试管4和试管1形成对照，可说明酶具有催化作用

D.若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用实验组合试管3和试管4 对解析分析表格数据可知，试管1和试管2的变量为温度，试管3和试管4的变量为催化剂种类，即温度和催化剂种类均是自变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管1不同，因此试管2也是实验组；试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，二者对照可以证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类(酶或无机催化剂)。

答案 B

[变式训练1]在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，把新鲜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

解析研磨可破坏肝细胞，使细胞内的H2O2酶充分释放出来，以增大与反应物的接触面积。

答案 B

联想质疑

★毕希纳将酵母细胞研磨后，过滤得不含酵母细胞的提取液：在这些提取液中加入葡萄糖，一段时间后，发现糖液发酵变成了酒。

★实验证明酶的高效性。

界定对照组与实验组

对照组：未施加实验变量的组(如本题第一组)；

实验组：施加了变量处理的组(如本题第二、第三组)；

进行对照实验时必须保持实验组与对照组间单一变量(欲探究的变量)，其他因素均适宜且相同。

90 ℃高温可为H2O2分子辅助提供能量，“如同汽车加了油门”。

1.训练1中，过氧化氢酶在反应前后有变化吗？

提示：酶在化学反应前后的数量和性质均不改变。

2.如果增加过氧化氢酶的数量，最终产生的气体总量会怎样？

提示：不变

酶的作用原理和本质———————————————知识梳理———————————————1.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：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。

2.酶的本质

(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。———————————————素养提升———————————————

科学探究——酶的作用原理和本质

下图两条曲线分别代表某化学反应在有酶催化和无催化剂的反应曲线，结合曲线探究以下问题：

对酶在细胞代谢中作用的理解

(1)酶只能催化热力学上允许进行的反应。

(2)酶通过降低活化能加快化学反应速率。

(3)酶只提高化学反应速率，缩短反应时间，不会改变化学平衡位置。

(4)在反应前后，酶的化学性质和数量将保持不变。

(1)描述下列线段代表的含义：

AC：无催化剂时化学反应需要的活化能。

BC：有酶催化时化学反应需要的活化能。

AB：酶催化所降低的活化能。

(2)若将酶变为无机催化剂，则B在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供反应所需的能量。

[典例2]下列关于酶的叙述中正确的一项是()

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的活化能⑤淀粉酶能促进淀粉水解⑥酶只有在生物体内才起催化作用