酶的作用和本質(zhì)高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

5.1

課時(shí)1酶的作用和本質(zhì)1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭扎尼做了一個(gè)巧妙實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時(shí)間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。便于取出肉塊、排除物理性消化干擾問題1:

為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？問題2、3:

是什么物質(zhì)使肉塊消失了？怎樣才能證明你的推測？胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否能將肉塊分解。情景導(dǎo)入細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。常見有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件高溫高壓強(qiáng)酸強(qiáng)堿劇烈細(xì)胞內(nèi)外的環(huán)境常溫常壓水溶液環(huán)境pH接近中性溫和酶一、酶在細(xì)胞代謝中的作用細(xì)胞代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。細(xì)胞代謝離不開酶?！九f知識回顧】利用H2O2制備氧氣【資料】過氧化氫(H2O2)是一種代謝廢物，體內(nèi)過氧化氫過多會(huì)導(dǎo)致皮膚發(fā)黃，毛發(fā)變白，會(huì)加速人體衰老，損害細(xì)胞。MnO2▲思考細(xì)胞內(nèi)也能通過加熱的方式提高反應(yīng)速率嗎？不能！思考細(xì)胞內(nèi)由哪種物質(zhì)充當(dāng)催化劑提高反應(yīng)速率？酶1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^比較過氧化氫在不同條件下分解的快慢，

了解過氧化氫酶的作用。（一）實(shí)驗(yàn)：比較H2O2在不同條件下的分解2H2O22H2O+O2反應(yīng)條件2.實(shí)驗(yàn)原理：常溫加熱加FeCl3加過氧化氫酶產(chǎn)生量：1、氣泡產(chǎn)生速率2、衛(wèi)生香復(fù)燃情況新鮮：過氧化氫酶數(shù)量多、活性強(qiáng)

研磨：增加酶與反應(yīng)物的接觸面積新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液比較過氧化氫在不同條件下的分解（視頻）3.實(shí)驗(yàn)過程對照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)分析(1)1.2相比現(xiàn)象說明了什么?(2)3/4號試管未經(jīng)加熱,也有大量氣泡產(chǎn)生,這說明了什么問題?(3)4號試管反應(yīng)速率更快，說明?(4)2/3/4號試管相比，哪只試管最終產(chǎn)生的氧氣多？2號1號3號4號2mL過氧化氫溶液常溫90℃水浴2滴FeCl3溶液2滴肝臟研磨液不明顯少量較多大量復(fù)燃復(fù)燃且燃燒劇烈氣泡產(chǎn)生衛(wèi)生香復(fù)燃分組編號相同處理不同處理說明加熱能促進(jìn)過氧化氫分解,提高反應(yīng)速率。Fe3+和肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能加快過氧化氫分解的速率。過氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多一樣多，過氧化氫的濃度和體積一樣

酶能提高反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)；酶是催化劑，反應(yīng)前后，酶的性質(zhì)和數(shù)量不變。4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論不復(fù)燃不復(fù)燃②自變量：③因變量：④無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)中還存在的一些也可對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的其它變量因自變量的變化而變化的變量人為改變的變量①變

量：實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素單一變量原則：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)只有一個(gè)自變量，且無關(guān)變量在對照組和實(shí)驗(yàn)組中均要保持相同且適宜?？茖W(xué)方法：控制變量和設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)該如何來設(shè)計(jì)？有哪些因素是我們必須要考慮的？控制變量步驟試管編號1234一二

三觀察帶火星的衛(wèi)生香實(shí)驗(yàn)結(jié)論2ml2ml2ml2ml3%3%3%3%常溫90℃FeCl3肝臟研磨液2滴2滴幾乎無少量較多大量不復(fù)燃不復(fù)燃變亮復(fù)燃反應(yīng)條件無關(guān)變量H2O2濃度H2O2劑量氣泡產(chǎn)生自變量因變量相同適宜變量酶具有

作用，同

相比，酶的催化效率更

。催化無機(jī)催化劑高思考加熱、Fe3+、H2O2酶使H2O2分解加快的原因是?活躍狀態(tài)常態(tài)活化能分子1.什么是活化能？2.加熱為什么能加快過氧化氫分解？3.Fe3+和過氧化氫酶都有催化作用，你認(rèn)為催化的機(jī)理是什么？（二）酶的作用機(jī)理思

考：(1)活化能：

分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍態(tài)所需要的能量。圖中①表示：圖中②表示：圖中④表示：無催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。無機(jī)催化劑催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。酶催化時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。（二）酶的作用機(jī)理(2)酶催化的機(jī)理

酶與無機(jī)催化劑催化的機(jī)理相同，都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但是酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。③表示：⑤表示：無機(jī)催化劑降低的活化能酶降低的活化能正是由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和的條件下快速進(jìn)行。二、酶的本質(zhì)發(fā)酵是純化學(xué)反應(yīng)，與生命活動(dòng)無關(guān)巴斯德李比希畢希納薩姆納其他科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)酵與死細(xì)胞中的物質(zhì)有關(guān)發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)死細(xì)胞中的物質(zhì)和活細(xì)胞都能引起發(fā)酵脲酶是蛋白質(zhì)胃蛋白酶等許多酶也是蛋白質(zhì)少數(shù)酶是RNA切赫奧特曼酶可在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外、體外發(fā)揮作用。

酶是

產(chǎn)生的具有

的

，其中，絕大多數(shù)酶是

。催化作用活細(xì)胞有機(jī)物蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA

酶的來源酶的化學(xué)本質(zhì)

酶的功能根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，給酶下一個(gè)定義。化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是_______少數(shù)是_________元素組成合成原料合成場所來源一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生作用作用原理作用場所RNA

蛋白質(zhì)核糖核苷酸氨基酸核糖體細(xì)胞核（真核生物）細(xì)胞內(nèi)、外及生物體外均能發(fā)揮作用C、H、O、N、(S)C、H、O、N、P顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能催化作用酶是一種生物催化劑；酶顯著降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能。設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)：比較過氧化氫在不同條件下的分解酶的作用和本質(zhì)酶在細(xì)胞代謝中的作用酶的本質(zhì)：

絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。自變量因變量無關(guān)變量1.如圖表示酶和無機(jī)催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原理，下列敘述正確的是()A.酶具有催化作用，是因?yàn)槟転榛瘜W(xué)反應(yīng)提供能量B.酶降低的化學(xué)反應(yīng)的活化能是ECC.酶比無機(jī)催化劑的催化效率更高，其實(shí)質(zhì)在于EB－EC＞EB－EAD.EC和EA分別表示酶和無機(jī)催化劑為化學(xué)反應(yīng)提供的活化能C2.如圖所示為“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是()A.加FeCl3溶液的試管產(chǎn)生的氣泡最多B.肝臟研磨液使過氧化氫分解最快，是因?yàn)槠錆舛雀哂?.5%的FeCl3溶液的濃度C.本實(shí)驗(yàn)中加入FeCl3組和加入肝臟研磨液組的作用機(jī)理不同D.該實(shí)驗(yàn)的1號試管常溫處理，是作為對照組，排除無關(guān)變量的干擾C3.酶的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過了許多科學(xué)家的研究，以下科學(xué)家及其成果不對應(yīng)的是()A.巴斯德提出沒有活酵母菌細(xì)胞參與，釀酒時(shí)糖類就不能轉(zhuǎn)化為酒精B.李比希證明促使酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某些物質(zhì)，而不是細(xì)胞本身C.薩姆納提取出脲酶結(jié)晶，并證明其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)D.切赫與奧爾特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能李比希認(rèn)為促使酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某些物質(zhì)，且這些物質(zhì)只有在酵母菌細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用，畢希納通過實(shí)驗(yàn)證明促使酒精發(fā)酵的是酵母菌中的某些物質(zhì)，而不是細(xì)胞本身，B符合題意。B4.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()①是由具有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②