3.1.1 酶與酶促反應(yīng)學(xué)案 高一上學(xué)期生物蘇教版（2019）必修第一冊(cè)

高中生物必修1PAGEPAGE1第1課時(shí)酶與酶促反應(yīng)【課標(biāo)要求】1．說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素(如pH和溫度等)的影響。2．探究酶催化的專一性、高效性?！竞诵乃仞B(yǎng)】1．生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀：酶的功能與特性是由其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)決定的。2．科學(xué)思維——通過分析與綜合，總結(jié)酶的作用機(jī)理及特性。3．科學(xué)探究——學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，證明酶的作用、探究酶的特性。新知探究一、酶的本質(zhì)1．科學(xué)家對(duì)酶本質(zhì)的探索歷程(1)1857年，法國(guó)科學(xué)家__________通過觀察發(fā)酵現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵是由________引起的，后來他又證實(shí)了________________________________。(2)1897年，德國(guó)科學(xué)家________證明了，引起發(fā)酵的是________________，而不是酵母菌本身。(3)1926年，美國(guó)科學(xué)家________從刀豆提取液中分離并提純了________結(jié)晶，并證明________________。(4)1936年，________________的觀念被確立。(5)20世紀(jì)80年代，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有________________功能，并把這類RNA稱為________。2．酶的本質(zhì)能催化生化反應(yīng)的酶絕大多數(shù)是________，少數(shù)________也具有生物催化功能。二、酶在細(xì)胞代謝中的作用1．酶促反應(yīng)：由酶催化的化學(xué)反應(yīng)稱為酶促反應(yīng)。2．酶催化作用的實(shí)質(zhì)：________________________。3．活化能：在一定________下，分子從________轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的________所需的________稱為活化能。4．活化分子(1)含義：處于________的分子稱為活化分子。(2)使活化分子增多一般有兩種途徑①不使用________，通過________或________等方法，使一部分分子________________而成為活化分子。②使用________劑降低生化反應(yīng)所需的________，活化能________，活化分子就________。5．酶能降低生化反應(yīng)所需的________，使生化反應(yīng)在________能量水平上進(jìn)行，從而________生化反應(yīng)。三、酶的特性1．在________的條件下，酶有很高的________，能使生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)快速進(jìn)行，即酶的催化作用具有________。2．一種酶只能催化________或________生化反應(yīng)，這是酶催化作用的________。3．酶的催化作用通常是在________、常壓下進(jìn)行的。酶是由________產(chǎn)生的，一般在細(xì)胞________均具有催化活性。核心突破核心突破一、酶的化學(xué)本質(zhì)、作用機(jī)理和特性1．酶的化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)少數(shù)是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成場(chǎng)所核糖體細(xì)胞核(主要)來源一般活細(xì)胞中均能產(chǎn)生生理功能在細(xì)胞內(nèi)外均具有生物催化功能2．酶的作用機(jī)理酶和其他催化劑均能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，分析如下：(1)圖中ac和bc段分別表示無催化劑催化和有酶催化時(shí)反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能。(2)若將酶變?yōu)闊o機(jī)催化劑，則b在縱軸上向上移動(dòng)。用加熱的方法不能降低活化能，但會(huì)提供活化能。3．酶的特性分析(1)表示酶高效性的曲線(圖1)①與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②催化劑只會(huì)縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。③實(shí)驗(yàn)——酶的催化作用具有高效性a．實(shí)驗(yàn)變量自變量因變量無關(guān)變量1號(hào)：加入一定量蒸餾水用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡數(shù)量的多少及帶火星木條燃燒情況表示H2O2分解速率H2O2溶液的濃度和體積；酵母菌液和FeCl3溶液的濃度和體積；酵母菌液的新鮮程度；環(huán)境中的溫度、pH等2號(hào)：加入等量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的FeCl3溶液3號(hào)：加入等量新鮮的酵母菌液b．實(shí)驗(yàn)分析1、3號(hào)試管對(duì)照，可以說明酶具有催化作用。其中1號(hào)為空白對(duì)照組，3號(hào)為實(shí)驗(yàn)組。1、2、3試管對(duì)照，可以說明酶的催化作用具有高效性。其中1號(hào)為空白對(duì)照組，2號(hào)為條件對(duì)照組，3號(hào)為實(shí)驗(yàn)組。(2)表示酶專一性的曲線(圖2)①在A反應(yīng)物中加入酶A，反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快，說明酶A催化A反應(yīng)物的反應(yīng)。②在A反應(yīng)物中加入酶B，反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同，說明酶B不催化A反應(yīng)物的反應(yīng)。③實(shí)驗(yàn)——酶的催化作用具有專一性a．實(shí)驗(yàn)原理：淀粉、蔗糖均為非還原糖，不能與斐林試劑共熱產(chǎn)生磚紅色沉淀。淀粉酶可以催化淀粉水解為還原糖，但不能催化蔗糖水解。b．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：步驟1淀粉＋淀粉酶蔗糖＋淀粉酶2等量斐林試劑，水浴加熱相同時(shí)間現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀無顏色變化結(jié)論酶具有專一性c．實(shí)驗(yàn)分析：自變量：反應(yīng)物的不同。無關(guān)變量：溶液的量、溫度等。因變量：溶液是否出現(xiàn)磚紅色沉淀。(3)易變性：由于大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，因而會(huì)被高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等破壞。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或破壞，使酶失去生物活性，這種現(xiàn)象稱為變性。(4)反應(yīng)條件的溫和性：酶促反應(yīng)在常溫、常壓、適宜pH條件下進(jìn)行。核心突破二、酶的相關(guān)曲線分析1．酶催化作用的高效性(1)曲線：加入酶、無機(jī)催化劑和不加催化劑時(shí)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡點(diǎn)時(shí)所需時(shí)間不同：(2)要素解讀：①催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，與無機(jī)催化劑相比，酶的催化效率更高。②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間，不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。2．酶催化作用的專一性(1)曲線：分別向蔗糖溶液和麥芽糖溶液中加入麥芽糖酶，底物剩余量不同：(2)要素解讀：①加入麥芽糖酶，蔗糖剩余量不變，而麥芽糖剩余量減少。②麥芽糖酶不能催化蔗糖水解，可以催化麥芽糖水解。[課堂小結(jié)][課堂檢測(cè)]1．(多選)下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中B．低溫能降低酶活性的原因是其破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)C．酶通過降低化學(xué)反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率2．關(guān)于酶的性質(zhì)，下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．化學(xué)反應(yīng)前后，酶的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量不變B．酶的催化作用提高了化學(xué)反應(yīng)速率，改變了反應(yīng)平衡點(diǎn)C．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化能力的一類特殊的有機(jī)物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNAD．酶的催化效率很高，但易受溫度和酸堿度的影響

參考答案一、酶的本質(zhì)1．(1)巴斯德微生物酒精發(fā)酵是由酵母菌引起的(2)畢希納酵母菌所含的酶(3)薩姆納脲酶脲酶是蛋白質(zhì)(4)酶是蛋白質(zhì)(5)生物催化核酶2．蛋白質(zhì)RNA二、酶在細(xì)胞代謝中的作用2．降低化學(xué)反應(yīng)的活化能3．溫度基態(tài)過渡態(tài)能量4．(1)過渡態(tài)(2)①催化劑加熱光照獲得能量②催化劑活化能越低越多5．活化能較低加快三、酶的特性1．適宜催化效率高效性2．一種一類專一性3．常溫常壓活細(xì)胞內(nèi)、外[課堂檢測(cè)]1．ACD[有些酶是生命活動(dòng)所必需的，如呼吸作用有關(guān)的酶，在分化程度不同的細(xì)胞中都存在，A正確；導(dǎo)致酶空間結(jié)構(gòu)被破壞的因素有過酸、過堿、高溫等，低溫只能降低酶的活性，不會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；酶作用的實(shí)質(zhì)是降低化學(xué)反應(yīng)所需活化能，從而提高反應(yīng)速率，C正確；酶是蛋白質(zhì)或RNA，本身是催化劑，也可作為