高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》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 酶的作用和本质第1课时导学案

第一节 降低化学反应活化能的酶（第1课时）学案

一 酶的作用和本质

【学习目标】

1.酶的作用本质（重点）

2.酶能降低化学反应的活化能（难点）

3.控制变量的科学方法（难点）

【基础梳理】

一、教材P76问题探讨

1773年，意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。

讨论：

1．为什么要将肉块放在金属笼内？

2. 是什么物质使肉块消失了？

3. 怎样才能证明你的推测？

二、酶在细胞代谢中的作用

1．细胞代谢

(1)概念：______(场所)各种______的总称(实质)。

(2)意义：________的基础。

细胞在代谢过程中会产生一些有害物质，如H2O2。幸好细胞中含有一种物质，能将H2O2及时分解，变成O2和H2O，这种物质就是H2O2酶。

2．(实验)比较过氧化氢在不同条件下的分解

(1)实验原理：2H2O22H2O＋O2

H2O2在________、________和肝脏研磨液中________的作用下加速分解为________和________。

(2)实验过程和现象：[填表]

(3)实验结论：酶具有________作用，同无机催化剂相比，催化的效率更________。

3．酶的作用原理

(1)活化能：分子从________转变为容易发生化学反应的________所需要的能量。

(2)作用机制：同无机催化剂相比，酶降低________的作用更显著，因而催化效率更高。

(3)结果：由于酶的催化作用，细胞代谢才能在______条件下快速进行。

三、酶的本质

1．关于酶本质的探索历程[思考·讨论P79]

2.酶的本质

酶：是________产生的具有________作用的有机物，其中绝大多数酶是________，少数是________。

答案：

一、

1．为了解决鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化这一问题。

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。

二、

1．(1)细胞中　化学反应　　(2)细胞生命活动

2．(1)水浴加热　FeCl3溶液　H2O2酶　H2O　O2

(2)H2O2溶液　FeCl3溶液　肝脏研磨液　少　很多　

有　复燃性很强

(3)催化　高

3．(1)常态　活跃状态　(2)活化能　(3)温和

三、

1．纯化学　生命活动　酵母细胞　某种物质　提取液　酶　丙酮　脲酶　蛋白质　少数RNA

2．活细胞　催化　蛋白质　RNA

【易错提示】

（1）巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用是不正确的（  ）

（2）毕希纳获得了含有酶的提取液，并直接对酶进行了鉴定（  ）

（3）酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸（  ）

（4）酶本质的探索历程与科学技术的发展无关（  ）

答案：（1）√（2）×（3）×（4）×

【深化探究】

探究内容

 1、比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析：

（1）实验设计及现象分析

  （2）讨论：

①本实验中自变量是                            

因变量是                            

无关变量有                           。

②本实验的对照组是        号试管，实验组是              号试管。

③观察指标气泡的多少，可以反应谁的变化？

     为什么要选用新鲜的肝脏？         

   为什么要将肝脏制成研磨液？        

④该实验可得出什么结论？

2、加热、无机催化剂、酶都可以加快化学反应速率，原理是否相同？

3、酶一定在细胞内起作用吗？为什么？

4、如何鉴定唾液淀粉酶是蛋白质？实验原理是？

【巩固练习】

1.物质W能作为抑制剂与甲酶(化学本质为蛋白质，可将物质甲水解)结合，影响酶促反应。在适宜条件下，将一定量的甲酶与物质W混合液均分为若干份，分别加入等量的不同浓度的物质甲溶液，检测发现，一定范围内，物质甲的水解速率随物质甲溶液浓度的升高而增大。下列叙述正确的是(　)

A. 甲酶的合成要经过转录和翻译过程，且消耗多种氨基酸

B. 物质W与甲酶结合后使甲酶降低反应活化能的能力增强

C. 甲酶与物质W结合后，甲酶空间结构遭到破坏，失去活性

D. 提高底物浓度一定能缓解物质W对酶促反应速率的影响

2.下列有关酶的设计实验的叙述，正确的是(　)

A. 探究过氧化氢分解实验中，加热组与加入肝脏研磨液组对比可以证明酶具有高效性

B. 探究pH对酶活性影响的实验，需要设计系列梯度pH条件作对照，对温度没有要求

C. 探究酶的专一性时，需将等量蔗糖酶分别加到等量蔗糖和淀粉中，可用碘液进行检验

D. 探究温度对酶活性影响，先将底物和酶分别在相应温度保温，以保证实验结果的准确

3.为探加淀粉酶的合成促进淀粉水解，某同学按照下图的实验方案开展探究。各组试管加入相应的试剂与材料后，40℃保温30min，分别用斐林试剂检测试管内溶液的颜色变化。下列分析错误的是(　)

A. 第1组作为空白对照组，可以排除淀粉溶液是否含有还原糖

B. 第2组的“X”表示加入等量蒸馏水，检测结果为浅蓝色

C. 加入斐林试剂后，需要水浴加热才能观察到溶液发生颜色变化

D. 仅第3、4组出现砖红色，说明发芽的玉米种子淀粉酶含量增多

4.下列有关酶实验的叙述,正确的是(   )

A.在探究pH对酶活性的影响时,不宜选用过氧化氢酶,宜选用淀粉酶

B.若用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,可用腆液来检测底物是否被分解

C.若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度,可用斐林试剂来检测底物是否被分解

D.验证过氧化氢酶的高效性时,可在过氧化氢溶液中加入FeCl3溶液作为对照组

5.幽门螺旋杆菌(Hp)能产生脲酶催化尿素分解形成氨和二氧化碳，因此若要检测某人胃内是否存在Hp，常用14C呼吸实验检测，受检者口服特殊的尿素(14CO(NH2)2)胶囊，根据受检者是否能产生14CO2及含量判断有无Hp感染。下列相关叙述错误的是(   )

A. 脲酶是具有催化作用的蛋白质，能够被蛋白酶水解失活

B. 温度、pH会影响脲酶的活性，而尿素浓度的改变不影响脲酶活性

C. 一定时间内产生14CO2的量与脲酶含量有关，与口服尿素剂量无关

D. 外出聚餐可能会增加Hp的传播途径

参考答案

1.答案：A

解析：

2.答案：D

解析：

3.答案：C

解析：A、第1组作为空白对照组，40℃保温30min，用斐林试剂检测，可以排除淀粉溶液是否含有还原糖，A正确；
B、根据实验分析，加入的X是应该是发芽前的提取液，该提取液中不含淀粉酶，不能催化淀粉水解为还原糖，故加入斐林试剂后呈现浅蓝色（斐林试剂的颜色），B正确；
C、加入斐林试剂后，需要水浴加热才能观察到溶液发生颜色变化，C正确；
D、仅第3、4组出现砖红色，说明发芽的玉米种子含有淀粉酶，D错误。
故选：C。

4.答案：D

解析：本题主要考查与酶的特性、影响酶活性因素相关的实验设计。在探究pH对酶活性的影响时,选用试剂为过氧化氢与过氧化氢酶，淀粉在酸性条件下也会发生水解,A错误；用淀粉和蔗糖来验证淀粉酶的专一性,若用碘液检测，不能确定蔗糖是否水解，B错误;若用淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，不能用斐林试剂来检测,斐林试剂的使用需要改变实验温度，对实验有影响，C错误;酶具有催化作用，无机催化剂也具有催化作用，酶的催化效率高，验证酶的高效性时应用无机催化剂作对照，D正确。

5.答案：C

解析：