高中生物 第五章 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用 第1節(jié) 第1課時(shí) 酶的作用和本質(zhì)課件 新人教版必修1

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1、第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)第5章第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說(shuō)出細(xì)胞代謝離不開(kāi)酶的原因。2.概述酶的作用和本質(zhì)。3.通過(guò)對(duì)有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)的變量和設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)1.細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝(1)場(chǎng)所：細(xì)胞中。(2)實(shí)質(zhì)：各種 的總稱。(3)意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的 。2.酶在代謝中的作用酶在代謝中的作用(1)實(shí)驗(yàn)：比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)原理：H2O2在水浴加熱、FeCl3溶液中的 和肝臟研磨液中的 的作用下加速分解。一、酶在細(xì)胞代謝中的作用化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)Fe3過(guò)氧化氫酶試管編號(hào)新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過(guò)氧化氫溶液實(shí)驗(yàn)處理H2O2分解速

2、率(氣泡多少)點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)12 mL不處理基本無(wú)氣泡產(chǎn)生22 mL90 水浴加熱_32 mL滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液2滴_發(fā)亮42 mL滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液2滴_實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象很少很多復(fù)燃較多實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有 作用，同無(wú)機(jī)催化劑相比，其催化效率更 。催化高特別提醒特別提醒實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題肝臟必須是新鮮的，過(guò)氧化氫酶是一種蛋白質(zhì)，不新鮮的肝臟，酶的活性較低。肝臟要磨碎，充分研磨有助于過(guò)氧化氫酶從細(xì)胞中釋放出來(lái)并與過(guò)氧化氫充分接觸。滴加肝臟研磨液和FeCl3溶液時(shí)不能共用一個(gè)滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致得出錯(cuò)

3、誤的結(jié)論。(2)實(shí)驗(yàn)中變量的控制變量：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素。自變量：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以 的變量，如上述實(shí)驗(yàn)中FeCl3溶液、肝臟研磨液。因變量：隨著 的變化而變化的變量。如上述實(shí)驗(yàn)中H2O2分解速率。無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)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，這些變量稱為無(wú)關(guān)變量。如試劑的用量、實(shí)驗(yàn)室溫度等。自變量人為改變3.酶的作用機(jī)理酶的作用機(jī)理(1)活化能：分子從 轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的 狀態(tài)所需要的能量。(2)作用機(jī)理：酶能 化學(xué)反應(yīng)的活化能。同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更 ，因而催化效率 。(3)作用機(jī)理圖解解讀：圖中曲線1是指在無(wú)催化劑的條件下反應(yīng)所需

4、要的活化能，圖中曲線2是有催化劑的條件下反應(yīng)所需要的活化能，圖中C的含義是 ?；钴S常態(tài)降低更高顯著酶降低的活化能例例1關(guān)于右圖所示實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是A.甲裝置是實(shí)驗(yàn)組，乙裝置是對(duì)照組B.H2O2溶液的濃度屬于無(wú)關(guān)變量C.乙試管產(chǎn)生氣泡的速率比甲試管快D.兩支試管中H2O2溶液的體積應(yīng)相同解析解析本題考查的是探究過(guò)氧化氫酶生理作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。用新鮮肝臟研磨液處理的為實(shí)驗(yàn)組，加清水的為對(duì)照組，其他的變量，如H2O2溶液的濃度等引起反應(yīng)速率改變的變量稱為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)遵守等量原則。答案解析思維啟迪思維啟迪控制變量的兩種思維方法控制變量的兩種思維方法例例2下列各圖中，表示有酶催化的反應(yīng)曲線，表示沒(méi)有

5、酶催化的反應(yīng)曲線，E表示酶降低的活化能。其中正確的圖解是解析解析活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。酶可以降低活化能，使反應(yīng)更容易進(jìn)行。答案解析二、酶的本質(zhì)1.酶的探索歷程酶的探索歷程(1)1857年，法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德認(rèn)為：沒(méi)有 的參與，糖類(lèi)是不可能變成酒精的。(2)德國(guó)化學(xué)家李比希認(rèn)為：引起發(fā)酵的是 并裂解后釋放出來(lái)的物質(zhì)。(3)畢希納把從酵母細(xì)胞中提取出的引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 。(4)1926年，美國(guó)科學(xué)家薩姆納第一個(gè)提取出脲酶，并證明了脲酶是_ ，其作用是分解 。酵母活細(xì)胞酵母細(xì)胞死亡釀酶蛋白質(zhì)尿素(5)20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù) 也

6、具有生物催化功能。2.酶的本質(zhì)酶的本質(zhì)絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是 ，少數(shù)的酶是 。蛋白質(zhì)RNARNA歸納總結(jié)歸納總結(jié)酶的概念及對(duì)概念的理解酶的概念及對(duì)概念的理解化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA基本單位氨基酸核糖核苷酸來(lái)源一般來(lái)說(shuō)，活細(xì)胞中均能產(chǎn)生合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(真核生物)生理功能催化作用(改變生化反應(yīng)速率)作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能作用場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)、外或生物體外均可解析解析由題意可知，除去RNaseP酶中的蛋白質(zhì)，在提高M(jìn)g2的濃度的前提下，RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，說(shuō)明該酶中的RNA具有催化作用。例例320世紀(jì)80年代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種RNaseP酶，該酶是由20%的蛋白質(zhì)和

7、80%的RNA組成。如果將這種酶中的蛋白質(zhì)除去，并提高M(jìn)g2的濃度，他們發(fā)現(xiàn)留下來(lái)的RNA仍然具有與這種酶相同的催化活性，這一結(jié)果表明A.RNA具有生物催化作用B.酶是由RNA和蛋白質(zhì)組成的C.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D.絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA答案解析答案例例4下列有關(guān)酶的敘述正確的是酶是具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的有的從食物中獲得，有的是體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來(lái)酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)有的酶是蛋白質(zhì)，有的是固醇酶在代謝中有多種功能酶在新陳代謝和生殖發(fā)育中起調(diào)控作用酶只是起催化作用酶只在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用A. B.C. D.解析解析酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)酶是蛋

8、白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)，少數(shù)酶為RNA；酶只有催化作用，在個(gè)體發(fā)育中起調(diào)控作用的是激素。解析活化能因變量自變量學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)RNA蛋白質(zhì)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.下列敘述，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)酶是具有催化作用的化合物()(2)酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個(gè)反應(yīng)的底物()(3)酶分子在催化反應(yīng)完成后立即被降解成氨基酸()(4)酶通過(guò)為反應(yīng)物供能和降低活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率()(5)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)，酶的催化作用既可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)，也可以發(fā)生在細(xì)胞外()(6)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸()答案123452.下列關(guān)于活化能的敘述，不正確的是A.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化

9、學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量B.無(wú)機(jī)催化劑、水浴加熱都可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能C.酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能D.同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著12345解析解析酶和無(wú)機(jī)催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，同無(wú)機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著；水浴加熱可以給化學(xué)反應(yīng)提供能量，但不能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。答案解析3.下列有關(guān)酶的敘述，不正確的是A.酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸B.酶是生物催化劑C.酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能D.產(chǎn)生酶的細(xì)胞均有分泌功能12345解析解析產(chǎn)生酶的細(xì)胞不一定具有分泌功能。答案解析4.德國(guó)化學(xué)家畢希納將酵母細(xì)胞放在石英砂中用力研磨、加水?dāng)嚢?，?/p>

10、進(jìn)行加壓過(guò)濾，得到不含酵母細(xì)胞的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，一段時(shí)間后冒出氣泡，糖液居然變成了酒。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，分析得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是A.葡萄糖變成酒的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化B.將糖變成酒的物質(zhì)是汁液中的釀酶C.研磨有利于酵母細(xì)胞內(nèi)釀酶的釋放D.該實(shí)驗(yàn)證明釀酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)12345答案解析12345解析解析葡萄糖變成酒的過(guò)程中有氣泡生成，發(fā)生了化學(xué)變化；催化該化學(xué)變化進(jìn)行的是酵母細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的釀酶；研磨有利于釀酶的釋放；畢希納所做的實(shí)驗(yàn)，不能證明酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。123455.在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)的處理如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：試管組別實(shí)驗(yàn)處理加入體

11、積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2(mL)溫度加入試劑試管12常溫/試管2290 /試管32常溫2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液試管42常溫2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液12345(1)在上表的實(shí)驗(yàn)處理中，研究了哪些自變量？_。(2)若要研究生物催化劑與無(wú)機(jī)催化劑的差別，可選用的試管組合是_。溫度、催化劑試管3和試管4解析解析從表格信息可以看出，本實(shí)驗(yàn)研究了溫度和催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響。答案解析解析解析依據(jù)單一變量原則，試管3和試管4實(shí)驗(yàn)處理的溫度條件相同，僅是催化劑種類(lèi)不同。(3)若試管1和試管2組成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明的問(wèn)題是_。得到能量，促進(jìn)H2O2分解解析解析試管1和試管2研究的是不同溫度條件下H2O2的分解速率，說(shuō)明加熱使過(guò)氧化氫分子得到能量，促使過(guò)氧化氫分解。加熱能使H2O2分子12345(4)除了上述的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)僬页鲆唤M對(duì)照實(shí)驗(yàn)，并指出該組對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明的問(wèn)題。_。答案解析試管1和試管3，說(shuō)明FeCl3能催化H2O2的分解；試管1和試管4，說(shuō)明肝臟研磨液中的過(guò)氧化氫酶能催化H2O2的分解；試管1、試管3和試管4，說(shuō)明FeCl3和肝臟研磨液中的過(guò)氧化氫酶都能催化H2O2的分解，且過(guò)氧化氫酶的催化效率高于FeCl3(答出任意一條即可)解析解析只要符合單一變量原則即可，故可以選用試管1和試管3、試管1和試管4以及試管1、試管3和試管4等進(jìn)行分析。