1、第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶第1課時酶的作用和本質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1說出細(xì)胞代謝離不開酶的原因(重點(diǎn))。2.概述酶的作用和本質(zhì)(重點(diǎn))。3.通過對有關(guān)酶實(shí)驗(yàn)的分析，學(xué)會控制實(shí)驗(yàn)的變量和設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)(難點(diǎn))。|基礎(chǔ)知識|一、酶在細(xì)胞代謝中的作用1細(xì)胞代謝(1)場所：細(xì)胞中。(2)實(shí)質(zhì)：各種化學(xué)反應(yīng)的總稱。(3)意義：細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。2比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)原理2H2O22H2OO2。二、酶的作用原理及本質(zhì)1作用原理(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)的活躍所需要的能量。(2)作用機(jī)制：降低化學(xué)反應(yīng)活化能。(3)意義：使細(xì)胞代謝能在溫和條件下快速進(jìn)行。2酶的本質(zhì)(1)產(chǎn)生場所：活

2、細(xì)胞。(2)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。|自查自糾|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酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(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1.2.3.×4.×5.×6.×|圖解圖說|畢希納將酵母細(xì)胞研磨后，過濾得不含酵母細(xì)胞的提取液；在這些提取液中加入葡萄糖，一段時間后，發(fā)現(xiàn)糖液發(fā)酵變成了酒。_

3、實(shí)驗(yàn)中為什么要選用新鮮的肝臟進(jìn)行充分的研磨？提示：新鮮的豬肝中含有較多的過氧化氫酶。如果豬肝不新鮮，在微生物的作用下，過氧化氫酶被分解。探究點(diǎn)一比較過氧化氫在不同條件下的分解1實(shí)驗(yàn)材料的選擇及處理(1)實(shí)驗(yàn)中使用的肝臟強(qiáng)調(diào)必須是“新鮮”的，原因是_(2)新鮮的肝臟需“制成研磨液”后再加入4號試管的原因是_提示(1)肝組織細(xì)胞中的過氧化氫酶活性較高(2)可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞內(nèi)的酶釋放出來，同時增大過氧化氫酶與H2O2的接觸面積2實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果的分析(1)實(shí)驗(yàn)中能否用滴加過肝臟研磨液的滴管來滴加FeCl3溶液？為什么？_(2)該實(shí)驗(yàn)中可以利用哪些方法檢測H2O2分解速率的大小？_(3)對照分析實(shí)

4、驗(yàn)中的4支試管，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。1號與2號、3號、4號對照，結(jié)論：_3號與4號對照，結(jié)論：_提示(1)不能，因?yàn)榈喂苤泻羞^氧化氫酶(2)觀察氣泡產(chǎn)生速率、帶火星的衛(wèi)生香的復(fù)燃程度(3)加熱、FeCl3及過氧化氫酶都可以促進(jìn)H2O2的分解過氧化氫酶催化H2O2分解的效率高于FeCl33根據(jù)教材分析實(shí)驗(yàn)中的變量2號試管3號試管4號試管自變量90 水浴加熱_因變量_無關(guān)變量_提示滴加3.5%的FeCl3溶液滴加20%的肝臟研磨液氣泡產(chǎn)生速度或衛(wèi)生香的復(fù)燃程度 反應(yīng)時間、pH、H2O2的量、FeCl3溶液和肝臟研磨液的量等自變量、因變量和無關(guān)變量的區(qū)分(1)自變量：實(shí)驗(yàn)過程中人為改變的變量，如上述實(shí)驗(yàn)

5、中的 FeCl3溶液和肝臟研磨液。(2)因變量：實(shí)驗(yàn)過程中隨著自變量的變化而變化的變量，如上述實(shí)驗(yàn)中過氧化氫的分解速率。(3)無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會存在的一些對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素，這些變量稱為無關(guān)變量，如上述實(shí)驗(yàn)中H2O2溶液的體積，在對照實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量應(yīng)保持一致。【典例1】 在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，對實(shí)驗(yàn)的處理如表所示。下列有關(guān)分析不正確的是()試管組別實(shí)驗(yàn)處理加入體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液(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A上表實(shí)驗(yàn)處理研

6、究了溫度和催化劑種類兩個自變量 B試管2中沒有加入任何試劑，應(yīng)為空白對照組 C試管4和試管1形成對照，可說明酶具有催化作用 D若要研究酶的高效性，可選用實(shí)驗(yàn)組合試管3和試管4解析分析表格數(shù)據(jù)可知，試管1和試管2的變量為溫度。試管3和試管4的變量為催化劑種類，即溫度和催化劑種類均是自變量；試管2雖沒有添加任何試劑，但是溫度與試管1不同，因此試管2也是實(shí)驗(yàn)組：試管1和試管4的不同點(diǎn)為是否添加了酶，二者對照可以證明酶具有催化作用；試管3和試管4的不同點(diǎn)是催化劑的種類(酶或無機(jī)催化劑)，因此可以證明酶的高效性。答案B對照組和實(shí)驗(yàn)組的辨別(1)對照組：未經(jīng)過處理的一組(自然狀態(tài)下或者已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一組)

7、，如上述實(shí)驗(yàn)中的1號試管。(2)實(shí)驗(yàn)組：經(jīng)過處理的一組(未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一組)，如上述實(shí)驗(yàn)中的2、3、4號試管。【跟蹤訓(xùn)練】1在過氧化氫酶和Fe3的催化效率比較實(shí)驗(yàn)中，把肝臟制成研磨液的目的是()A有利于過氧化氫酶的釋放B保護(hù)過氧化氫酶C提高過氧化氫酶的活性 D以上說法都不對解析研磨肝臟可破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞內(nèi)的酶釋放出來，增加酶與底物的接觸面積。答案A探究點(diǎn)二酶的作用機(jī)理及化學(xué)本質(zhì)1酶的作用機(jī)理(1)圖中E1、E2、E3這三部分都是活化能，其代表使用無機(jī)催化劑的是E1、不使用催化劑的是E2、使用酶作催化劑的是E3。(2)由E2>E1>E3可以看出，催化劑的作用本質(zhì)是降低反應(yīng)的活化能

8、，且酶促反應(yīng)降低的更多，效率更高。 2.酶的作用模式圖(1)酶作為催化劑在反應(yīng)前后數(shù)量和性質(zhì)不變，故圖中甲表示酶、乙表示反應(yīng)物、丙和丁表示生成物。(2)酶通過特定空間結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物識別并結(jié)合，進(jìn)而催化反應(yīng)的進(jìn)行。3酶的化學(xué)本質(zhì)酶的基本單位有哪些？提示大部分酶的基本單位是氨基酸，少數(shù)是核糖核苷酸。酶的本質(zhì)及作用特點(diǎn)(1)酶的本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)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所核糖體主要在細(xì)胞核來源一般活細(xì)胞均能產(chǎn)生生理功能具有生物催化功能(2)酶的作用特點(diǎn)酶作為生物催化劑，具有與無機(jī)催化劑相同的特點(diǎn)，如：催化劑本身的質(zhì)量、組成和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變。催化實(shí)質(zhì)都是降低化學(xué)

9、反應(yīng)的活化能。【典例2】 酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的。下列關(guān)于酶的敘述中，正確的一組是()酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)酶在代謝中只能起催化作用酶在化學(xué)反應(yīng)前后種類和數(shù)量都不會發(fā)生改變酶之所以能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，是因?yàn)樘峁┝嘶瘜W(xué)反應(yīng)所需的活化能只要條件適宜，酶在生物體外也能催化相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)ABCD解析大部分酶是蛋白質(zhì)，但少數(shù)酶是RNA，錯誤，酶的作用是催化，作用機(jī)理是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，但自身在反應(yīng)前后的性質(zhì)和數(shù)量不發(fā)生改變，、正確，錯誤，酶在生物體內(nèi)外都可以發(fā)揮作用，正確。答案A酶的本質(zhì)及其作用的三個易錯點(diǎn)(1)酶并不都是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA。(2)酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細(xì)胞外和體外

10、都可以發(fā)揮作用。(3)酶作用的實(shí)質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，不是提供能量。【跟蹤訓(xùn)練】2(2019·黃岡高一檢測)酶具有極強(qiáng)的催化功能，最根本的原因是()增加了與反應(yīng)物之間的接觸降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能提高了化學(xué)反應(yīng)的活化能降低了化學(xué)反應(yīng)的自由能本身的數(shù)量和性質(zhì)不變化，可反復(fù)利用ABCD解析酶的作用機(jī)理是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，且在反應(yīng)前后自身的數(shù)量和性質(zhì)不改變，即可以重復(fù)使用。答案D知識脈絡(luò)要點(diǎn)晨背1.加熱、使用FeCl3或過氧化氫酶都可以促進(jìn)H2O2的水解，但加熱是提供活化能，而后兩者是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。2.實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為變量。其中可以人為改變的變量是自變量。除自

11、變量外，實(shí)驗(yàn)過程中可能還會存在一些可變因素，這些變量是無關(guān)變量。3.酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。4.大部分酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。1同一個體內(nèi)的各類活細(xì)胞所含酶的()A種類有差異，數(shù)量相同B種類有差異，數(shù)量不同 C種類無差異，數(shù)量相同 D種類無差異，數(shù)量不同解析不同的細(xì)胞功能會有所不同，所以酶的種類有差異，同時數(shù)量也會有差異，B正確。答案B2(2019·蕪湖高一檢測)常溫常壓下，要使過氧化氫溶液迅速放出大量的氧氣，最好向溶液中加入()A煮熟肝臟研磨液B新鮮肝臟研磨液C二氧化錳D三氯化鐵溶液解析在加熱、使用三氯化鐵溶液和使用過氧化氫酶三種方法中，過氧化氫酶的催化作用最強(qiáng)，所以釋放的氧氣最多。答案B3用蛋白酶去除大腸桿菌核糖體的蛋白質(zhì)，處理后的核糖體仍可催化氨基酸的脫水縮合反應(yīng)。由此可推測核糖體中能催化該反應(yīng)的物質(zhì)是()A蛋白質(zhì)B脂肪酶CRNAD淀粉酶解析核糖體的主要成分是蛋白質(zhì)和RNA，蛋白酶將