遼寧省葫蘆島市高中生物 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.說明酶在細(xì)胞代謝中的作用、本質(zhì)和特性。 2.學(xué)會(huì)確定和控制對(duì)照實(shí)驗(yàn)中自變量和無關(guān)變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化。 3.通過實(shí)驗(yàn)探究影響酶活性的因素。 預(yù)習(xí)案 【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】 1.閱讀課本第78—85頁，獨(dú)立完成基礎(chǔ)知識(shí)梳理和預(yù)習(xí)自測(cè)，用時(shí)15～20分鐘； 2.不會(huì)的或有疑問的地方用雙色筆標(biāo)出，留到課堂解決； 3.正課結(jié)束后及時(shí)整理導(dǎo)學(xué)案，進(jìn)行糾錯(cuò)反思。 Ⅰ.教材助讀：基礎(chǔ)知識(shí)梳理 一．酶的作用和本質(zhì) 1．細(xì)胞代謝：細(xì)胞中每時(shí)每刻進(jìn)行著許多_____________，統(tǒng)稱為細(xì)胞代

2、謝。 2．酶的作用：通過“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，可以說明酶在細(xì)胞代謝中具有________作用，同時(shí)還證明了酶與無機(jī)催化劑相比，具有_____________的特性。 3.酶作用的機(jī)理：降低化學(xué)反應(yīng)的___________（分子從_________態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的___________所需要的能量）。同無機(jī)催化劑相比,酶_______________________,因而催化效率更高,這樣細(xì)胞代謝就能在的條件下快速進(jìn)行。? 4.酶的本質(zhì)：酶是______________產(chǎn)生的，具有___________作用的_______________。其中絕大多數(shù)酶是___

3、_________，少數(shù)酶是____________。 二．酶的特性 1.酶的高效性：是指酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的 倍。 2.酶的專一性：是指每一種酶____________________________________。 3.酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在 的條件下進(jìn)行的， 和 對(duì)酶的活性有影響。在最適宜的溫度和pH條件下，酶活性 ，溫度和pH偏高或偏低，酶活性都會(huì)顯著 。 4. 、 或 ，會(huì)使酶的

4、 遭到破壞，使酶永久失活。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低，但能使酶的 保持穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性可以 。因此，酶制劑適于在 下保存。三．對(duì)照實(shí)驗(yàn) 1.定義：除了一個(gè)因素以外，其余因素都_________________的實(shí)驗(yàn)，它一般要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。 2.變量控制: 實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為 。其中人為改變的變量稱為 ，隨著自變量的變化而變化的變量稱做 ，除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱為

5、 。 3.比較過氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及理論分析： ⑴實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析 試管號(hào) 3％ Ｈ２Ｏ２ 控制變量 點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè) 結(jié)果分析 實(shí)驗(yàn)處理 氣泡多少 1 2ｍＬ 無助燃性 2 2ｍＬ 90℃水浴加熱 很少 有助燃性 3 2ｍＬ 滴加3.5％FeCl32滴 較多 助燃性較強(qiáng) 4 2ｍＬ 滴加20％肝臟研磨液2滴 很多 助燃性更強(qiáng) ⑵實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 。 我的疑問 請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問題寫下來，供課

6、堂解決。 探究案 Ⅰ.課內(nèi)探究和知識(shí)拓展： 探究點(diǎn)一 比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn) 【問題1】請(qǐng)敘述實(shí)驗(yàn)原理,并用化學(xué)方程式表示。 【問題2】實(shí)驗(yàn)過程中需要注意哪些事項(xiàng)?并簡要說明原因。 提示：①肝臟要新鮮，以保證H2O2酶的數(shù)量及活性；②肝臟要制成研磨液，以便與底物H2O2充分接觸；③滴加研磨液和FeCl3溶液的滴管不能共用，否則影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；④帶火星的衛(wèi)生香不要觸碰到氣泡或插入到液面以下，以免衛(wèi)生香因潮濕而熄滅；⑤H2O2溶液有腐蝕性，使用時(shí)要小心,不要觸及皮膚。 探究點(diǎn)二 酶的化學(xué)本質(zhì)

7、及作用機(jī)理 【問題1】酶與一般催化劑的共同點(diǎn)有哪些? 酶具有一般催化劑所不具備的特性有哪些？ 提示：共同點(diǎn)①加快化學(xué)反應(yīng)速率，本身沒有數(shù)量和性質(zhì)上的改變；②只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)；③降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，但不改變平衡點(diǎn)。 特性①高效性；②專一性；③酶的作用條件較溫和,，一般催化劑在一定條件下會(huì)因中毒而失去催化能力，而酶較其他催化劑更加脆弱，更易失去活性。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、或溫度過高會(huì)使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而完全失去活性；④多樣性 【問題2】如果某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),該如何證明?如果是RNA呢?請(qǐng)簡要說出實(shí)驗(yàn)原理。 提示：①證明某種酶是蛋白質(zhì)：實(shí)驗(yàn)組，待測(cè)酶液+雙縮

8、脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)； 對(duì)照組，已知蛋白液+雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。 ②證明某種酶是RNA：實(shí)驗(yàn)組，待測(cè)酶液+吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色; 對(duì)照組，已知RNA溶液+吡羅紅染液→呈現(xiàn)紅色。 【問題3】酶除在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用外,適宜條件下在細(xì)胞外(如試管、消化道中)是否也能發(fā)揮作用? 探究點(diǎn)三 酶的專一性 【問題1】在適宜條件下,唾液淀粉酶能水解淀粉嗎?能水解蔗糖嗎?淀粉能被蔗糖水解酶水解嗎? 【問題2】用淀粉酶分別催化淀粉和蔗糖后，再用斐林試劑鑒定。根據(jù)是否有磚紅色沉淀來判定淀粉酶是否對(duì)二者都有催化作用，從而探索酶的專一性。 序號(hào) 項(xiàng)目 試管 1 2 1 注入可溶性

9、淀粉 2mL 無 2 注入蔗糖溶液 無 2 mL 3 注入新鮮淀粉酶溶液 2mL振蕩 mL振蕩 4 50℃溫水保溫 min 3 min 5 加斐林試劑 mL振蕩 1 mL振蕩 6 將試管下部放入60℃熱水中 min 2 min 7 觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果 有磚紅色沉淀 結(jié)論 淀粉酶只能催化 水解，不能催化 水解 ⑴該實(shí)驗(yàn)中自變量是_____________。無關(guān)變量是______________________________________

10、_______。 ⑵實(shí)驗(yàn)結(jié)果(因變量)可用底物分解速度或底物存留量或產(chǎn)物生成量作觀察指標(biāo),該實(shí)驗(yàn)是將________作為觀察指標(biāo)的。 【問題3】為什么酶的專一性能體現(xiàn)酶的多樣性? 探究點(diǎn)四 溫度、pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)探究及與酶促反應(yīng)速率有關(guān)的曲線 【問題1】探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路如下表所示,請(qǐng)回答: 步驟 試管 1 1* 2 2* 3 3* 加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 加入新鮮淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 提供環(huán)境溫度 60 ℃的水 沸水 冰塊 時(shí)間 5 min

11、 將淀粉酶溶液倒入相同溫 度的淀粉溶液中,保溫5 min 試管1 試管2 試管3 滴入碘液 1滴 現(xiàn)象 ① ② ③ ⑴該實(shí)驗(yàn)中自變量是__________。無關(guān)變量是_____________________________________________。 ⑵實(shí)驗(yàn)結(jié)果(因變量)可用底物分解速度或底物存留量或產(chǎn)物生成量作觀察指標(biāo),該實(shí)驗(yàn)是將________作為觀察指標(biāo)的。 ⑶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是:①　　　　　　②　　　　　?、邸　　　　　　? ⑷如果用剛煮沸的可溶性淀粉溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？若直接將淀粉溶液和相應(yīng)的新鮮淀粉酶溶液混合一段時(shí)間后再設(shè)置不同的溫度條件

12、,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎? 應(yīng)將淀粉酶與可溶性淀粉溶液作何處理? ⑸如果將該實(shí)驗(yàn)中的酶換成唾液淀粉酶溫度改變嗎？若改變，應(yīng)為多少適宜？ ⑹該實(shí)驗(yàn)是否適宜選用斐林試劑來檢驗(yàn)淀粉的存在?為什么? 【問題2】若探究不同pH條件下過氧化氫酶對(duì)過氧化氫的分解效果,則實(shí)驗(yàn)中的自變量是什么?無關(guān)變量是什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)果（因變量）是什么及如何檢測(cè)？ 【問題3】下圖表示溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線,請(qǐng)畫出pH、酶濃度、底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響曲線。 Ⅱ.我的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖 Ⅲ.當(dāng)堂檢測(cè) 1.下圖中，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線、②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。正確的圖

13、解是（ ） 2.催化脂肪酶水解的酶是（ ） A．肽酶 B．蛋白酶 C．脂肪酶 D．淀粉酶 3.關(guān)于酶的作用的敘述，正確的是（ ） A．為生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供能量 B．能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 C．促進(jìn)生物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸 D．催化效率與無機(jī)催化劑相同 4.下列關(guān)于生物體內(nèi)酶的敘述中正確的是（ ） ①是由分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的 ②酶只在活細(xì)胞內(nèi)起作用 ③酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物 ④絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA ⑤有的酶是蛋白質(zhì)，有的

14、酶是固醇 ⑥酶在代謝中有多種功能 ⑦在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用 ⑧酶只是起催化作用 A．①②⑤ B．②③⑦ C． ③④⑧ D．④⑤⑥ 5.斯帕蘭札尼發(fā)現(xiàn)放在鷹胃內(nèi)的肉塊經(jīng)過一段時(shí)間后消失了。這主要是由于鷹胃內(nèi)有（ ）起了作用的。 A．胃蛋白酶 B．胃淀粉酶 C．鹽酸溶液 D．物理性摩擦 6.關(guān)于酶特性的實(shí)驗(yàn)如圖所示，取標(biāo)號(hào)為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四支試管，各加人2 mL稀淀粉糊，四支試 管的顏色正確的是( )

15、 A．Ⅰ和Ⅱ?yàn)樽丶t色，Ⅲ和Ⅳ為藍(lán)色 B．I和Ⅲ為棕紅色，Ⅱ和Ⅳ為藍(lán)色 C．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為棕紅色 D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均為藍(lán)色 7.將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一個(gè)容器內(nèi)，調(diào)整 pH 至 2.0 ，保存于37℃的水浴鍋中，過一段時(shí)間后，容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是（ ） A．淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B．唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水 C．唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水 D． 唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水 8.關(guān)于酶的敘述中正確的是（

16、 ） A．酶能調(diào)節(jié)生物體的生命活動(dòng) B．一般說來，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶 C．酶都是在核糖體上合成的 D．所有的酶與雙縮脲試劑發(fā)生作用，都可產(chǎn)生紫色反應(yīng) Ⅳ. 課堂小結(jié) 請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié) 訓(xùn)練案 【課后練習(xí)】 1.列有關(guān)酶的敘述錯(cuò)誤的是（ ） A．組成大多數(shù)酶的基本單位是氨基酸 B．少數(shù)的酶是RNA C．每種酶都具有高效性、?！裕痪邆涠鄻有?D．酶都具有消化功能 2.美國科學(xué)家薩姆納為“探索酶的本質(zhì)”做出了很大的貢獻(xiàn)，下列哪項(xiàng)不是他的成就（ ） A．從刀豆種子中提取出脲酶

17、 B．證明了酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì) C．證明了酶具有催化作用 D．少數(shù)RNA也具催化功能 3.在測(cè)定唾液淀粉酶活性時(shí)，將溶液pH由3上升到6的過程中，該酶活性將( ) A．不斷上升 B．沒有變化 C．先升后降 D．先降后升 4.在唾液淀粉酶水解淀粉的實(shí)驗(yàn)中，將唾液稀釋10倍，與用唾液原液的實(shí)驗(yàn)效果基本相同，這表明酶具有（ ） A．專一性 B．多樣性 C．高效性

18、 D．穩(wěn)定性 5.圖甲表示溫度對(duì)淀粉酶活性的影響；圖乙是將一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后麥芽糖的積累量隨溫度變化的情況。下列說法中不正確的是（ ） A．圖甲中T0表示淀粉酶催化該反應(yīng)的最適溫度 B．圖乙中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度為T0 C．圖甲中在Ta、Tb時(shí)淀粉酶催化效率都很低，但對(duì)酶活性的影響有本質(zhì)的區(qū)別 D．圖乙中Tb至Tc的曲線表明隨溫度的升高，麥芽糖的積累量不再上升，酶的活性已達(dá)到最高 6.某同學(xué)研究溫度和pH對(duì)某酶促反應(yīng)速率的影響，得到如右上圖的曲線。下列分析正確的是（ ） A．該酶催化反應(yīng)的最適溫度為35℃左右，最適

19、pH為8 B．當(dāng)pH為8時(shí)，影響反應(yīng)速率的主要因素是底物濃度和酶濃度 C．隨pH升高，該酶催化反應(yīng)的最適溫度也逐漸升高 D．當(dāng)pH為任何一固定值時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都可以證明溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 7.將1毫升5%的胃液溶液倒入裝有10毫升蛋白質(zhì)膠體的試管內(nèi)，置于25℃的溫水中水浴，研究其對(duì)蛋白質(zhì)的消化情況。下列各方法中能提高酶活性的是（ ） A．把實(shí)驗(yàn)溫度提高到37℃ B．在試管內(nèi)再加入1毫升5%的胃液溶液 C．將pH由3調(diào)節(jié)為7 D．在試管內(nèi)加入1毫升唾液 【課后作業(yè)】課本第82頁一、二，課本第86頁一、二中的1，學(xué)生練習(xí)冊(cè)相對(duì)應(yīng)習(xí)題。 課題 第5章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 當(dāng)堂檢測(cè) 1.B 2.B 3.B 4.C 5.A 6.B 7.A 8.B 【課后練習(xí)】 1.D 2.D 3.B 4.C 5.D 6.A 7.A - 8 -