生物學必修1第5章細胞的能量供應(yīng)和利用

第5章細胞的能量供應(yīng)和利用

解讀章首圖文

培養(yǎng)學習志向?勇?lián)鐣F任

章引言結(jié)合日常生活經(jīng)驗創(chuàng)設(shè)情境，引入有關(guān)細胞的能量供應(yīng)和利用的主題：石頭和

綠葉在陽光照射下，一個發(fā)熱一個卻不會，從這樣的常見現(xiàn)象，引入關(guān)于植物的葉片與石

頭在吸收利用光能方面的不同之處，聯(lián)系綠色植物的光合作用能吸收、轉(zhuǎn)化和利用能量。

在此基礎(chǔ)上，簡述光合作用的重要意義，提出“細胞是如何通過化學反應(yīng)來獲取和利用能

量的呢？”這一核心問題C

章題圖是明亮的陽光灑在綠葉上，綠葉上映襯著蚱螃的剪影，畫面的美感，激發(fā)同學

們學習的沖動。綠葉上還畫有葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖和光合作用過程的模式圖解，圖

解突出了光合作用中ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化。章題圖左上方的一首詩，形象貼切地點出了

章題圖的寓意：動植物的生命活動，全都離不開細胞對能量的獲取與利用，而能量的最終

來源是陽光。當同學們看到這幅圖，讀到壓圖的小詩，頭腦里便能展開聯(lián)想：綠葉獲取光

能，一股股涓涓細流般的光能，通過光合作用固定、儲存在綠葉制造的有機物中；蚱蛇吃

著鮮嫩的綠葉，能量又悄無聲息地流進蚱蛀體內(nèi)；能量在它們的體內(nèi)流轉(zhuǎn)激蕩，用于物質(zhì)

輸入輸出，用于生長和發(fā)育……其他的生物，其他的生命系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，也都是像這樣需要

能量的驅(qū)動。

章首頁的題圖、題詩、引言，用不同的方式，圍繞本章標題明確表述的“細胞的能量

供應(yīng)和利用”這一主題去創(chuàng)設(shè)情境。本章的四節(jié)內(nèi)容，則是在這一情境的烘托下，進一步

圍繞著“能量供應(yīng)和利用”逐步展開“

理清本章架構(gòu)

初識概念體系?具備系統(tǒng)思維

需要通過化學反應(yīng)實現(xiàn)

細

胞

的

能過程、

化學本質(zhì)量特點

供

應(yīng)

絕大多專一?性、

降低化和

數(shù)是蛋高效性、r光反應(yīng)階段1

利能量之源一過程、

學反應(yīng)作用條

白質(zhì)，少用

活化能光與光合作用特點

數(shù)為RNA件溫和暗反應(yīng)階段

第1節(jié)降低化學反應(yīng)活化能的酶

第1課時酶的作用和本質(zhì)

學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背

L細胞代謝是細胞中化學反應(yīng)的總稱，細胞代

1.通過對酶催化作用具體實例的討論，說明酶

謝離不開醉。

在細胞代謝中的作用及酶的本質(zhì)。

2.酶是生物催化劑，其催化作用原理是降低化

2.通過閱讀分析“關(guān)于晦本質(zhì)的探索”的資料，

學反應(yīng)的活化能。

認同科學是在不斷地探索和爭論中前進的，

3.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，

偉大的科學家也會有認識上的局限性。

絕大多數(shù)是蛋■白質(zhì)，少數(shù)是RNA。

G全解教材一名師引領(lǐng)?新知預習

【主干知識梳理】

一、酶在細胞代謝中的作用

i.細胞代謝

(1)場所：活細胞內(nèi)。

(2)實質(zhì)：各種化學反應(yīng)的總稱。

(3)意義：細胞生命活動的基礎(chǔ)。

2.比較過近化氫在不同條件下的分解

(1)實驗原理：過氧化氫在水浴加熱、FeCh溶液中的Fe3+和肝臟研磨液中過氧化氫酶

的作用下加速分解。

(2)實驗步驟和實驗現(xiàn)象：

T

飛

Fee

過

過

領(lǐng)

輒

化

氣

化

過

箱

一

氫

液

溶

溶

步驟和現(xiàn)象化X

5X5

霧

溶

液

￡液

三°CZ1

90籍

P.?一水

1~23

相同處理向4支試管中分別加小、2mL過氧化氫溶【液

放在90c左右的水滴入2滴FeCb滴入2滴肝臟研

不同處理不處理

浴中加熱溶液磨液

氣泡基本無少較多很多

現(xiàn)

帶火星衛(wèi)

象無復燃直復燃復燃性較強復燃性很強

生香

⑶實驗結(jié)論：酶具有催化作用，同無機催化劑相比，催化效率更高。

3.控制變量和對照實驗

⑴自變量：人為控制的對實驗對象進任處理的因素叫作自變量。

(2)因變量：因宜變量改變而變化的變量叫作因變量.

(3)無關(guān)變量：除自變量外，實驗過程中還存在一些對實驗結(jié)果造成影咆的可變因素，

叫作無關(guān)變量。

(4)對照實驗：除作為自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都保持一致,并將結(jié)果進行

比較的實驗叫作對照實驗C

二、酶的作用原理和本質(zhì)

1.酶的作用原理

(1)活化能：指分子從線轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

(2)原理：同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。

(3)意義：使細胞代謝能在溫和條件下快速有序地進行。

2.酶的作用及本質(zhì)

(1)產(chǎn)生場所：活細胞中。

(2)生理作用：催化作用。

(3)化學本質(zhì)：絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是處客。

【教材微點發(fā)掘】

1.結(jié)合教材第78頁圖5—1及下圖分析酶的作用原理：

(1)表示無酶催化時反應(yīng)進行需要的活化能的是這段。

(2)表示有酶催化時反應(yīng)進行所需要的活化能的是些段。

(3)酶降低的活化能是也段。

(4)若將酶變?yōu)闊o機催化劑，則3在縱軸上向上移動。

(5)下表數(shù)據(jù)是在20C測得的分解的活化能，數(shù)據(jù)說明，酶和無機催化劑相比有

什么不同？

條件無催化劑催化FeCh催化過氧化氫酶催化

活化能/755429

提示：和無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，即催化效率更高。

2.薩姆納從刀豆種子中提取到服酶，并證明了服酶是蛋白質(zhì)(教材第79頁“思考?討

論”)o請說明驗證服酶是蛋白質(zhì)的實驗思路：

提示：向麻酶溶液和安白質(zhì)溶液中分別加入雙縮麻試劑，若都出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則說明

麻酶是蛋白質(zhì)

教材問題提示

思考?討論

1.巴斯德認為發(fā)酵與活細胞有關(guān)，是合理的；認為發(fā)酵是整個細胞而不是細胞中的某

些物質(zhì)在起作用，是不正確的。李比希認為引起發(fā)酵的是細胞中的某些物質(zhì)，是合理的；

認為這些物質(zhì)只有在酵母菌細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用，是不正確的。

2.巴斯德是微生物學家，特別強調(diào)生物體或細胞的作用；李比希是化學家，傾向于從

化學的角度考慮問題。他們的爭論促使后人把對酶的研究目標集中在他們爭論的焦點上，

使科學研究更加有的放矢C

3.畢希納的實驗說明，酵母菌細胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母菌細胞破碎后繼續(xù)起催化

作用，就像在活酵母菌細胞中一樣。

4.薩姆納歷時9年，用正確的科學方法，依靠堅掙不懈、百折不撓的科學精神，將酶

提純出來。成功屬于不畏艱苦的人。

5.酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是

RNAo

s一點一過一重難釋解?科學施策

新知探究(一)酶在細胞代謝中的作用

【探究?深化】

［情境質(zhì)疑］

閱讀教材第77頁“探究?實踐”“比較過氧化氫在不同條件下的分解”并思考有關(guān)問

題C

1.從材料、用具、操作步驟及安全性等方面分析。

(1)實驗時，選用新鮮的肝臟作為實驗材料的原因是什么？

提示：肝臟如果不新鮮，肝細胞內(nèi)的過氧化氫酶等有機物就會在腐生菌的作用下分

解，就不能促進過氧化氫分解成HzO和02。

(2)在實驗中，為什么將肝臟研磨成溶液？

提示：研磨肝臟，使過氧化氫酶釋放出來，釋放出的過氧化氫酶與試管內(nèi)過氧化氫分

子充分接觸，加速過氧化近的分解。

⑶在滴加肝臟研磨液和FeCb溶液時，為什么不能共用一支吸管？

提示：滴加肝臟研磨液和FeCb溶液時，若共用一支吸管，則滴加的FeCb溶液中會含

少量肝臟研磨液，而研磨液中的過氧化氫酶具有高效性，會使兩支試管中產(chǎn)生的氣泡差別

不大，不易對比觀察，從而影響實驗結(jié)果的準確性。

2.從實驗過程和實驗結(jié)果分析：

(1)2、3、4號三支試管都有氣泡放出，但4號試管放出的氣泡最多，說明了什么？

提示：加熱、無機催化劑和酶都能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率，但是酶的催

化效率更高。

(2)與1號試管相比，2號試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明了什么？

提示：2號試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速

率。

(3)通過對這個實驗結(jié)果的分析，你認為酶在細胞代謝中具有什么作用？

提示：酶在溫和條件下，可以高效地完成對化學反應(yīng)的催化，即酶具有催化化學反應(yīng)

的作用。

［重難點撥］

1.酶具有催化作用的實驗驗證思路

實驗組：底物+相應(yīng)酶液工底物被分解

設(shè)計思路

對照組：底物+等量蒸饋水工底物不被分解

實驗變量自變量是相應(yīng)酶液的有無，因變量是底物是否被分解

根據(jù)底物性質(zhì)利用相應(yīng)試劑檢測，若底物被分解，則證明酶具有催化作用，

結(jié)果分析

否則不具有催化作用

2.酶的作用機理

酶作用的實質(zhì)是降低化學反應(yīng)的活化能。與無機催化劑相比，酶降低活化能的作用更

顯著，兩者的比較如圖所示。

圖中各字母代表的含義：。、仄。分別代表無催化劑、使用無機催化劑、使用醒催化的

化學反應(yīng)過程，&、Ei,E3分別代表進行相應(yīng)化學反應(yīng)所需的活化能，AE代表使用酶后降

低的活化能。

【典題?例析】

［典例1］如圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗。有關(guān)分析合理的是

I必滿20%的

湎3.5%的

nFoCh溶液「口肝臟研磨液

o

M

90常溫常溫

A.本實驗自變量是催化劑的種類

B.本實驗的無關(guān)變量有溫度和過氧化氫的用量等

C.1號和4號試管對比可說明酶具有催化作用

D.3號和4號試管對比可說明酶具有專一性

［解析］本實驗的自變量是溫度和催化劑的種類；分析題圖可知，溫度是自變量，而不

是無關(guān)變量，本實驗的無關(guān)變量有酶用量、過氧化氫的量等；分析題圖可知，1號與4號對

照，其單一變量為是否有酶，可說明酶具有催化作用；3號和4號對照，自變量是催化劑的

種類，可說明酶催化作用具有高效性。

［答案］C

［典例2］下列關(guān)于活化能的敘述，錯誤的是（）

A.分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量

B.無機催化劑、水浴加熱都可以降低化學反應(yīng)的活化能

C.酶可以降低化學反應(yīng)的活化能

D.同無機催化劑相比，酶降低活化能的作用效果更顯著

I解析I酶和無機催化劑均能降低化學反應(yīng)的活化能，同無機催化劑相比，酶降低活化

能的作用效果更顯著；水浴加熱可以給化學反應(yīng)提供能量，但不能降低化學反應(yīng)的活化

能。

【答案】B

【應(yīng)用?體驗】

1.（2022?聊城高一月號）以下對酶的作用比喻不恰當?shù)氖牵ǎ?/p>

A.酶的作用就像給運動員把路欄的高度降下來

B.酶的作用就像給胭越高山的汽車加大油門

C.酶的作用就像制取氧氣時在氯酸鉀中加了二氧化鋅

D.酶的作用就像高考時降低了錄取的分數(shù)線

解析：選B分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量稱為活化

能，如果把化學反應(yīng)比作駕車翻越一座高山，“加熱、加壓”相當于給汽車加大油門，用

催化劑則相當于幫司機找到穿山的隧道，即用催化劑就相當于使原來反應(yīng)的“難度”降低

T,因此A項和D項的比喻都是比較合理的；C項中二氧化鎰起到催化劑的作用，因此這

個比喻也是恰當?shù)模唤o汽車加大油門相當于反應(yīng)中的加熱、加壓，因此B項比喻是不恰當

的。

2.下列各圖中，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，其中正確的圖解是（）

解析：選C活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能

量。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，兩曲線最高點的差值就

是酶降低的活化能，只有C項圖中曲線符合。

新知探究（二）酶的本質(zhì)

【探究?深化】

［情境質(zhì)疑］

酶是一種生物催化劑，其化學本質(zhì)是什么？對此科學家們進行了不懈的研究。請完善

酶研究的歷程圖。

生理功能具有生物催化作用

2.證明某種酶是蛋白質(zhì)的實驗思路

實驗組：待測酶液+雙縮服試劑一是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

對照組：已知蛋白液+雙縮朦試劑一出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

【典題?例析】

［典例1］下列有關(guān)酶的敘述正確的是()

①是有分泌功能的細胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是

活細胞，一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種

功能⑦在新陳代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用

A.⑤B.

C.@??D.

［解析I酶是由活細胞產(chǎn)生的，具有生物催化作用的有機物。就酶的化學本質(zhì)而言，大

多數(shù)酶是香白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA,④錯誤，⑤正確；就酶作用的場所而言，有胞內(nèi)豚和胞

外酶，活細胞一般都能產(chǎn)生胞內(nèi)酶，①錯誤，③正確；代謝是細胞內(nèi)全部有序化學反應(yīng)的

總稱，在這一過程中，需要酶的催化，酶只起催化作用，沒有調(diào)控作用，⑥⑦錯誤，⑧正

確；酶是由活細胞產(chǎn)生的，不能來源于食物；②錯誤。

［答案］C

［典例21"塑料垃圾污染”是令世界各國頭疼的問題，這是因為塑料制品的主要原料

——PET塑料，需要數(shù)百年時間才能自然降解?？茖W家在一次實驗中意外生成了一種酶，

可以有效將PET塑料降解，有望成為未來治理白色污染的“利器”。

(l)PET塑料在自然界中需要數(shù)百年才能降解，從酶的角度分析，可能的原因是什么？

提示：自然界中的微生物中缺少分解該塑料的酶。

(2)這種分解塑料的酶的作用機理是什么？

提示：降低化學反應(yīng)的活化能。

(3)這種酶可有效地分解PET塑料，對環(huán)境保護的意義是什么？

提示：減少環(huán)境污染。

【應(yīng)用?體驗】

1.下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()

A.酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用

B.酶都有消化作用

C.酶既可以作為催化劑，也可以作為另一個反應(yīng)的底物

D.所有酶與雙縮服試劑作用均可發(fā)生紫色反應(yīng)

解析：選C酶雖然是由活細胞產(chǎn)生的，但它的催化作用不一定在生物體內(nèi)，只要條

件適宜，在體內(nèi)外都可起催化作用。酶的催化作用表現(xiàn)在多方面，有的酶促進物質(zhì)合成，

有的酶促進物質(zhì)分解，只有消化酶才能促進消化。酶可以作為催化劑，由于酶的成分絕大

多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA,當存在蛋白酶或RNA水解酶時，酶也可以作為該催化反應(yīng)的

底物，被催化水解。少數(shù)酶是RNA,不能與雙縮腺試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。

2.當某種RNA存在時，生物體內(nèi)的某種化學反應(yīng)能正常進行；當這種RNA被有關(guān)的

酶水解后，此種化學反應(yīng)立即減慢。由此可以說明（）

A.RNA是核酸的一種

B.RNA有時也可稱為遺傳物質(zhì)

C.RNA主要存在于細胞質(zhì)中

D.RNA也可作為生物催化劑

解析：選DRNA被有關(guān)的酶水解后，化學反應(yīng)立即減慢，說明該RNA屬于酶，可催

化此反應(yīng)的進行，即RNA也具有催化作用，故D正確。A、B、C三項從內(nèi)容上講均是正確

的說法，但無法從題干信息中得出這些結(jié)論，故三項均不符合題意。

S發(fā)展素養(yǎng)一遷移整合?融會貫通

科學探究一控制變量和設(shè)計對照實驗

1.教材中“比較過氯化氫在不同條件下的分解”i實驗變量分析

LJ2mL過弱化氫s2nL過氧化氫溶液

甘溶液

90C水浴

2滴肝臟(

研磨液7

■1>

2ml,1

過輒化氣3

'ey

34溶液

自變量因變量無關(guān)變量對照組實驗組

反應(yīng)物的濃度；反應(yīng)時

2號：水浴加熱；

過氧化氫分間；實驗室的溫度；2、3^4

3號：力口FeCh溶液；1號試管

解速率FeCb溶液濃度和肝臟號試管

4號：加肝臟研磨液

研磨液的新鮮程度等

2.控制變量的科學方法

廠（自變量）——

—（因變量〕-------（單一變量原則）

T無關(guān)變量卜」

須翅卜~（對照原則）

3.對照實驗的類型和對照組、實驗組的判斷

（1）空白對照。

設(shè)置兩組實驗，其中施加實驗變量（要研究的因素）處理的為實驗組，常態(tài)或未施加實驗

變量（要研究的因素）處理的為對照組。自變量為實驗變量的有無。一般驗證性實驗采用空白

對照。

（2）相互對照。

設(shè)置三組以上的實驗，每一組既作為實驗組，同時又是其他組的對照。自變量為實驗

變量的不同量度（或類別）。一般“探究XX最適（佳）條件”的實驗采用相互對照。

（3）自身對照。

實驗組、對照組在同一實驗對象上進行，即實驗處理前的為對照組，處理后的為實驗

組，自變量為實驗變量的處理與否，如“探究植物細胞的吸水和失水”實驗。

（4）條件對照。

增設(shè)了與實驗變量無關(guān)的一組實驗。常結(jié)合空白對照進行，具有反證或加強作用。如

“驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育”的實驗中：以蝌蚪為實驗材料，甲組（實驗組）飼喂甲

狀腺激素；乙組（條件對照組）飼喂甲狀腺抑制劑；丙組（空白對照組）對蝌蚪不做任何處理。

通過比較、對照更能充分說明實驗變量——甲狀腺激素有促進動物生長發(fā)育的作用。條件

對照的目的是通過對比得出相對立的結(jié)論，以驗證實驗結(jié)論的正確性。

【素養(yǎng)評價】

1.關(guān)丁生物學實驗中的變量，下列說法錯誤的是（）

A.任何生物學實驗中都需要設(shè)置變量

B.對照實驗中應(yīng)遵循單一變量原則

C.對照實驗中一定存在自變量

D.無關(guān)變量并不是與實驗結(jié)果沒有關(guān)系

解析：選A只有對照實臉中才需設(shè)置變量，葩粹的觀察實驗（如用高倍顯微鏡觀察葉

綠體和細胞質(zhì)的流動）則無須設(shè)置變量。

2.在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，對實驗的處理如表所示。

試管實驗處理

組別加入3%過氧化氫/mL溫度加入試劑

試管12常溫—

試管2290t—

試管32常溫2滴3.5%FeCb溶液

試管42常溫2滴20%肝臟研磨液

⑴在上表的實驗處理中，研究了哪些自變量？,寫出一種

無關(guān)變量

⑵該實驗用的肝臟要求是新鮮的，原因是

⑶若要研究生物催化劑與無機催化劑的差別，可選用的實驗組合是

（4）若試管1和試管2組成對照實驗，能說明的問題是

解析：（1）由表中的實驗處理可知，本實驗的自變量是溫度和催化劑，過氧化氫溶液、

FeCh溶液、肝臟研磨液的用量和溶液的pH等都屬于無關(guān)變量。（2）若肝臟放置時間太久，

會被微生物破壞，其中含有的過氧化氫酶被破壞，從而影響實驗效果。（3）若要研究生物催

化劑和無機催化劑的差別，實驗的自變量是催化劑種類，因此可選用表格中的試管3和試管

4。（4）試管1和試管2的實驗處理不同的是溫度，二者比較可以說明溫度對過氧化氫分解具

有促進作用，其作用原理是加熱使過氧化氫分子得到能量，促使其分解。

答案：（1）溫度、催化劑過氧化氫溶液的用量、FeCb溶液的用量、肝臟研磨液的用

量、溶液的pH（寫出一種即可）（2）若肝臟放置時間太長，過氧化氫酶會被破壞，影響實驗

效果（3）試管3和試管4（4）加熱使過氧化氫分子得到能量，促使過氧化氫分解

［課時跟蹤檢測］

［理解?鞏固?落實］

1.從八個角度判斷有關(guān)酶說法的正誤（正確的打“J”,錯誤的打“X”）

角度說法判斷

①產(chǎn)生場所一般來說，活細胞都能產(chǎn)生酶

②化學本質(zhì)酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)

③合成原料酶的基本單位是氨基酸，因此氨基酸是酶的合成原料

④合成場所酶是在核糖體上合成的

⑤來源酶只能在生物體內(nèi)合成，不能從食物中獲得

⑥作用酶具有催化、調(diào)節(jié)等多種功能

⑦作用場所酶只在細胞內(nèi)發(fā)揮作用

⑧溫度影響低溫和高溫均能使酶變性失活

答案：①J②x③X?X⑤J?X⑦X⑧X

2.酶具有極強的催化功能，最根本的原因是（）

①增加了反應(yīng)物之間的接觸②降低了化學反應(yīng)的活化能③提高了化學反應(yīng)的活化

能④本身的數(shù)量和性質(zhì)不變化，可反復利用

A.??B.?@

C.??I).??

解析：選D酶之所以具有極強的催化功能，關(guān)鍵是它能降低化學反應(yīng)的活化能，并

且它與無機催化劑一樣，化學反應(yīng)前后本身的數(shù)量和性質(zhì)不改變，可反復利用。

3.谷丙轉(zhuǎn)氨酶主要存在于各種細胞中，尤以肝細胞為最高，整個肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶含量約

為血中含量的100倍，是最常見的肝功能檢查項目。下列關(guān)于該酶的敘述正確的是()

A.該酶的基本單位是氨基酸

B.該酶在健康人群體檢結(jié)果的值應(yīng)為0

C.該酶的數(shù)量因參與化學反應(yīng)而減少

D.該酶能升高化學反應(yīng)的活化能

解析：選A谷丙轉(zhuǎn)氨酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸，A正確；由

題意可知，谷丙轉(zhuǎn)氨酶主要存在于各種細胞中，在血液也有分布，因此該酶在健康人群體

檢結(jié)果的值大于0,B錯誤；酶的數(shù)量在化學反應(yīng)前后不會發(fā)生改變，C錯誤；酶能降低化

學反應(yīng)的活化能，但不能升高化學反應(yīng)的活化能，D錯誤。

4.下表代表胃、小腸中有關(guān)消化液的成分及部分酶，下列說法正確的是()

器官消化液名稱pH消化液成分

胃胃液1?2胃酸(HC1)、胃蛋白酶

小腸腸液、膽汁、胰液7?8NaHCCh、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等

A.酶是活細胞產(chǎn)生的具有調(diào)節(jié)作用的有機物

B.與無機催化劑比較，酶能為生化反應(yīng)提供活化能

C.胃酸(HC1)進入小場后不會降低小腸中酶的活性

D.胃蛋白酶進入小腸后，分解蛋白質(zhì)的能力增強

解析：選C酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，A錯誤；酶的作用是降低化學

反應(yīng)的活化能，而不是提供活化能，B錯誤；胃酸(HC1)進入小腸會被NaHCCh中和，不會

降低小腸中酶的活性，C正確；胃蛋白酶進入小腸后由于pH不適宜，酶的活性降低甚至失

活，分解蛋白質(zhì)的能力減弱或消失，D錯誤。

5.德國化學家畢希納將酵母菌細胞放在石英砂中用力研磨、加水攪拌，再進行加壓過

濾，得到不含酵母菌細胞的提取液。在這些汁液中加入葡萄糖，一段時間后冒出氣泡，糖

液居然變成了酒。根據(jù)以上實驗，分析得出的結(jié)論錯誤的是()

A.葡萄糖變成酒的過程中發(fā)生了化學變化

B.將糖變成酒的物質(zhì)是汁液中的釀酶

C.研磨有利于酵母菌細胞內(nèi)釀酶的釋放

D.該實驗證明釀酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)

解析：選D葡萄糖變成酒的過程中有氣泡生成，發(fā)生了化學變化；催化該化學變化

進行的是酵母菌細胞內(nèi)產(chǎn)生的釀酶；研磨有利于釀酶的釋放；畢希納所做的實驗，并不能

證明嗨的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。

6.下列實驗所采取的措施，未涉及“降低化學反應(yīng)活化能”原理的是（）

A.利用果膠酶提高水果的出汁率

B.滴加肝臟研磨液促使過氧化氫的分解

C.滴加FeCb溶液提高過氧化氫的分解速率

D.利用水浴加熱提高過氧化氫的分解速率

解析：選D利用果膠酶提高水果出汁率的機理是果膠酶可催化植物細胞壁中的果膠

水解，顯著降低果膠水解的活化能，從而使果汁更易榨出；肝臟研磨液中含過氧化氫酶，

可催化過氧化氫水解，酶昨為催化劑，通過降低反應(yīng)的活化能加快反應(yīng)速率；FeCb可作為

無機催化劑降低化學反應(yīng)的活化能，從而提高過氧化氫的分解速率；利用水浴加熱提高過

氧化氫的分解速率是通過升高溫度來提供能量使反應(yīng)物達到活化態(tài)，加快過氧化氫的分

解，沒有發(fā)生化學反應(yīng)，與催化劑無關(guān)。因此只有D項符合題意。

7.如圖表示有酶催化和無酶催化反應(yīng)過程中的能量變化。下列相關(guān)敘述正確的是

A.曲線I表示酶促反應(yīng)過程

B.（〃一田的值表示反應(yīng)所需的活化能

C.（。一方）的值表示酶催化時降低的活化能

D.曲線I、n表示的反應(yīng)過程所經(jīng)歷的時間相同

解析：選c曲線n表示酶促反應(yīng)過程，A錯誤；（G-C）的值表示反應(yīng)所需的活化能，

B錯誤；（°一切的值表示酶催化時降低的活化能，c正確；曲線I、n表示的反應(yīng)過程所經(jīng)

歷的時間不相同，曲線I反應(yīng)過程所需時間比曲線UK,D錯誤。

8.植物細胞受損后通常會釋放出酚氧化酶，使無色的酚氧化生成褐色的物質(zhì)。請分析

回答下列相關(guān)問題：

（1）酚氧化酶與酚類底物分別儲存在細胞的不同結(jié)構(gòu)中。能實現(xiàn)這樣的分類存放是因為

細胞內(nèi)具有。該系統(tǒng)在細胞生命活動中極為重要，其作用是①細胞膜不僅使細

胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息

傳遞的過程中發(fā)揮重要作用；②_______________________________;

③酚氧化酶催化酚發(fā)生反應(yīng)的原理是

⑵研究人員把含有酚氧化酶的提取液做如下表的實驗處理，回答下列問題:

分組酚氧化酶提取液的處理加入緩沖液加入酚類底物實驗后的顏色

A不做處理2mL2mL褐色

B加入蛋白酶，10min2mL2mL無色

C加入二氯乙酸（強酸）.10min2mL2mL?

試管A、B對照，說明酚氧化酶的化學本質(zhì)是o試管C中的顏色是

你作出判斷的原因是

解析：（1）細胞中具有生物膜系統(tǒng)，將細胞中的酚類底物與酚氧化酶在細胞質(zhì)中分隔

開。生物膜系統(tǒng)為多種酶提供大量的附著位點，還可將各種細胞器分隔開，避免各種反應(yīng)

相互干擾，保證細胞生命活動高效有序地進行。酶催化的原理是降低化學反應(yīng)的活化能。

（2）B試管中加入蛋白酶，不變色，說明酚氧化酶被蛋白酶水解了，酚氧化酶的本質(zhì)是蛋白

質(zhì)；C試管加入強酸使酶失活，不能使無色的酚氧化生成褐色的物質(zhì)。

答案：（1）生物膜系統(tǒng)生物膜系統(tǒng)為多種酶提供大量的附著位點生物膜系統(tǒng)將各種

細胞器分隔開，避免各種反應(yīng)相互干擾，保證細胞生命活動高效有序地進行降低化學反

應(yīng)的活化能（2）蛋白質(zhì)無色強酸使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，從而使酶失活

［遷移?應(yīng)用?發(fā)展］

9.為了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某同學設(shè)計了兩組實驗，如圖所示。在

37℃水浴中保溫一段時間后，1、2號試管中加入適量雙縮胭試劑，3、4號試管中不加任何

試劑，下列實驗能達到目的的是（）

加分泌液加水加分泌液加水

1234

目蛋白液］C才/白塊k]

實驗①實驗②

A.實驗②B.實驗①、實驗②都能

C.實驗①D.實驗①、實驗②都不能

解析：選A雙縮麻試劑檢測的是蛋白質(zhì)，蛋白酶也是蛋白質(zhì)，故實臉①無法從化學

特性上達到目的，只能考慮物理特性，如蛋白塊變小或消失，實驗②可達到實驗目的。

10.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時間的關(guān)系

如圖所示.下列分析錯誤的是（）.卜印的

乙酶

O時間

A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解

B.甲酶不可能是具有催化功能的RNA

C.乙酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)

D.乙酶活性的改變是因為其分子結(jié)構(gòu)的改變

解析：選B蛋白酶能催化蛋白質(zhì)降解。由圖可知，在蛋白酶的作用下，甲酶活性沒有

變化，而乙酶活性逐漸下降，說明甲酶的化學本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，有可能是RNA,A正確，B

錯誤；而乙酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，在蛋白酶的作用下其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C、D正確。

11.已知2H2O2=2H2O+O2t,可以通過觀察反應(yīng)過程中02的生成速率(即氣泡從溶

液中釋放的速率)來判斷H2O2分解的速率。請用所給的實驗材料和用具設(shè)計實驗，使其能同

時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟，預測實驗結(jié)果并得出結(jié)

論。請回答問題。

實驗材料與用具：適宜濃度的H2O2溶液、蒸儲水、質(zhì)量分數(shù)為3.5%的FeCh溶液、新

鮮的質(zhì)量分數(shù)為0.01%的過氧化氫能溶液、恒溫水浴鍋、試管若干。

(1)實驗步驟；

①____________________________________________________________________________

②

(3)

(2)實驗結(jié)果預測及結(jié)論：

整個實驗中，不同處理的試管中。2的釋放速率從快到慢依次是

由此可得出的結(jié)論是

(3)如果僅將實驗中的恒溫水浴的溫度改為80℃,重做上述實驗，02釋放的速率最快的

是____________________________________________________________________________，

原因是O

解析：該實驗有兩個目的：一是驗證酶具有催化作用，可通過設(shè)置有酶和無酶的兩組

實驗進行研究；二是驗證酶具有高效性，可通過比技酶與無機催化劑的催化效率來實現(xiàn)。

因此，本實驗需要設(shè)置3組：H2O2溶液+蒸儲水、%。2溶液+過氧化氫酶溶液、%。2溶液

+FeC13溶液。由于該實驗屬于驗證性實驗，所以實驗結(jié)果是確定的，即加過氧化氫酹的一

組中02釋放速率最快，加FeCh溶液的一組次之，加蒸儲水的一組最慢。高溫使過氧化氫

酶變性失活，故經(jīng)80℃處理后，加有FeC13溶液的試管中。2釋放速率最快。

答案：(1)①取3支試管，各加入等量且適量的H2O2溶液，放入37℃恒溫水浴鍋中保溫

適當時間②分別向上述3支試管中加入等量且適量的蒸譙水、FeCh溶液和過氧化氫酶溶

液③觀察各試管中釋放氣泡的快慢(2)加過氧化氫酶溶液的試管、加FeCh溶液的試管、

加蒸儲水的試管酶具有催化作用和高效性(3)加FeCh溶液的試管在此溫度下，過氧化

氫酶己變性失活

第2課時酶的特性

學有目標——課標要求必明記在平時——核心語句必背

1.酶具有高效性、專一性和作用條件的溫和性.

1.闡明酶的高效性、專一性和作用2.酶具有高效性的原因：與無機催化劑相比，酶降低活化

條件較溫和。能的作用更顯著。

2.通過相關(guān)的實驗和探究，嘗試控3.過酸、過堿或溫度迂高都會使酶因空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而

制自變量、觀察和檢測因變量，永久失活。

設(shè)置對照組和重復組。4.在一定的低溫下，酶的活性被抑制，但空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，

在適宜溫度下其活性可恢復。

G全解教材一名師引領(lǐng)?新知預習

【主干知識梳理】

一、酶的特性

i.酶具有高效性

(1)含義：酶的催化效率是無機催化劑的心處倍。

(2)意義：使細胞代謝快速進行.

2.酶具有專一性

(1)含義：每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。

(2)意義：使細胞代謝能夠有條不紊地進行。

3.前的作用條件較溫和

(1)酶活性：酶催化特定化生反應(yīng)的能力稱為酶活性?？捎迷谝欢l件下酶所催化某一

化學反應(yīng)的速率表示。

(2)酶所催化的化學反應(yīng)一般是在比較溫和的條件下進行的。過酸、過堿或溫度比高,

都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活。低溫只能使酶的活性降低，但酶的空間結(jié)

構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活性會五直。

(3)曲線分析：

①尸點為地道溫度；0點為最適

②偏離尸點或。點：酶的活性隆低。

③過酸、過堿或溫度過高：酶失活。

二、細胞代謝有序進行的原因

1.原因

細胞中的各類化學反應(yīng)之所以能有序進行，還與醒在細胞中的分布有關(guān)。

2.實例

植物葉肉細胞中，與光合作用有關(guān)的酶分布在葉綠體內(nèi)，與呼吸作用有關(guān)的酶分布在

細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體內(nèi),這樣，光合作用與呼吸作用在細胞內(nèi)不同的區(qū)室同時進行，就可

以互不干擾了。

【教材微點發(fā)掘】

1.閱讀教材第84頁第二段正文，說出酶制劑適于在低溫(0?4C)下保存的原因：

答案：在0C左右時，酶的活性很低，但酶的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在適宜的溫度下酶的活

性可以升高

2.閱讀教材第85頁“科學?技術(shù)?社會〃，結(jié)合下列材料，完成有關(guān)問題。

多酶片是一種復方制劑，它主要是由胰酶、胃蛋白酶復合而成的一種藥物，其說明書

的部分內(nèi)容如下。

［性狀］本品為腸溶衣與糖衣的雙層包衣片，內(nèi)層為胰酶，外層為胃蛋白酶。

［適應(yīng)證］用于消化不良、食欲缺乏。

［用法用量］口服。一次2?3月，一日3次。

［注意事項］本品在酸性條件下易破壞，故服用時切勿嚼碎。

(1)酶是活細胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機物，具有等

特性。由于胰酶和胃蛋白酶,故可以加工成多酶片保

存，方便患者使用。服用多酶片時不能嚼碎的原因是__________________________________

（2）多酶片被腸溶衣與糖衣雙層包被，外層包被應(yīng)為（填“腸溶衣”或“糖

衣”）。糖衣以糖漿為主要包衣材料，有一定的防潮、隔絕空氣、掩蓋藥物不良氣味等作

用；腸溶衣為一層特殊包裹物質(zhì)，能很好保護胰酶不會在胃部被破壞的原因是

答案：（1）高效性、專一性、作用條件溫和在常溫下分子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定胰酶會在胃

部的酸性環(huán)境中變性失活，且會被胃蛋白酶催化水解⑵糖衣胃液不能水解破壞腸溶衣

S一點一過一重難釋解?科學施策

新知探究（一）酶的高效性和專一性

【探究?深化】

［情境質(zhì)疑］

1.驗證醒的高效性：

在比較肝臟研磨液（過氧化氫酶）和FeCb對過氧化氫的催化效率實驗中（如困），試管甲

產(chǎn)生的氣泡比試管乙多，說明與無機催化劑相比，酶的催化作用具有高效性。

2.驗證酶的專一性：

（1）實驗驗證：淀粉和蔗糖不是還原糖，但淀粉水解后會生成麥芽糖，蔗糖水解后會產(chǎn)

生葡萄糖和果糖，麥芽糖、葡萄糖、果糖都是還原糖。下表為比較新鮮唾液（唾液淀粉酶）對

淀粉和蔗糖的催化作用實驗，請分析：

操作步驟試管1試管2

可溶性淀粉溶液/mL2—

蔗糖溶液/mL—2

新鮮的淀粉酶溶液/mL22

2支試管內(nèi)的液體混合均勻后，60c保溫5min

新配制的斐林試劑/mL22

煮沸1min

觀察溶液顏色的變化

①1號試管有磚紅色沉淀生成，2號試管不出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明什么？

提示：1號試管中淀粉被水解，2號試管中蔗糖沒有被水解。

②上述實驗說明了什么？

提示：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，酶的催化作用具有專一性。

③上述實驗中能否使用碘液代替斐林試劑作為鑒定試劑？

提示：不能。因為碘液只能檢測淀粉是否被水解，蔗糖分子是否被水解都不會使碘液

變色。

④肽酶能催化多種多肽水解為氨基酸，是否說明肽酶沒有專一性？

提示：不是。酶的專一性是指每一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)，肽酶催化的是

一類反應(yīng)，也說明其具有專一性。

(2)原理分析：

如圖可以解釋酶具有專一性及其原理，據(jù)圖分析各字母代表什么意義？

向器一端?—用已

提示：圖中A表示酶，B表示被A催化分解的底物，E、F表示B被分解后產(chǎn)生的物

質(zhì)，C、D表示不能被A催化的物質(zhì)。

［重難點撥］

1.驗證酶的高效性

(1)設(shè)計思路：

驗證酶高效性的方法是“對比法”，即通過對不同類型催化劑(主要是與無機催化劑作

比較)催化底物的反應(yīng)速率進行比較，得出結(jié)論。

(2)設(shè)計方案：

項目實驗組對照組

材料等量的同一種底物

試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機催化劑

現(xiàn)象反應(yīng)速率很快；或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率緩慢；或反應(yīng)用時長

結(jié)論酶具有高效性

2.驗證酶的專一性

⑴設(shè)計思路：

驗證酶專一性的方法也是“對比法”，常見的有兩種方案：底物相同但酶不同或底物

不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進行得出結(jié)論。

(2)設(shè)計方案：

方案一方案二

項目

實驗組對照組實驗組對照組

材料底物相同（等量）與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物

試劑