《多彩課堂2015-2016學(xué)年高中生物 第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（一）導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《多彩課堂2015-2016學(xué)年高中生物 第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（一）導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第1課時(shí) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一 酶的作用和本質(zhì)
1.說(shuō)出酶的作用和本質(zhì)。
2.嘗試比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率。
3.學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化。
一、對(duì)照實(shí)驗(yàn)
1.細(xì)胞代謝:細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多① 化學(xué)反應(yīng) ,稱(chēng)為細(xì)胞代謝。?
2.對(duì)照實(shí)驗(yàn)的變量控制:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱(chēng)為變量。其中人為改變的變量稱(chēng)為② 自變量 ,隨著自變量的變化而變化的變量稱(chēng)作③ 因變量 ,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(chēng)為④ 無(wú)關(guān)變量 。除一個(gè)因素以外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫作⑤ 對(duì)照實(shí)驗(yàn) ,
2、它一般設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。?
二、酶的本質(zhì)
1.酶本質(zhì)的探索過(guò)程:1857年巴斯德提出發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在,即有⑥ 活細(xì)胞 的參與才能引起發(fā)酵;而德國(guó)化學(xué)家李比希卻堅(jiān)持認(rèn)為引起發(fā)酵的是酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞⑦ 死亡并裂解 后才能發(fā)揮作用,兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)執(zhí)不下。德國(guó)化學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn)不含酵母細(xì)胞的⑧ 提取液 與活酵母是一樣的,都能引起發(fā)酵,他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱(chēng)為釀酶。最早從刀豆中提取出脲酶的是美國(guó)科學(xué)家薩姆納,他用多種方法證明了酶是⑨ 蛋白質(zhì) 。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)⑩ RNA 也有生物催化功能。?
2.酶的定義:酶是 活細(xì)胞 產(chǎn)生的,具有
3、催化 作用的一類(lèi) 有機(jī)物 。?
三、酶的作用
分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤∪菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng) 的活躍狀態(tài)所需要的 能量 稱(chēng)為活化能。同無(wú)機(jī)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,這樣細(xì)胞代謝就能在 溫和 的條件下快速進(jìn)行。?
1.什么是細(xì)胞代謝?酶與細(xì)胞代謝有何關(guān)系?
2.酶是什么物質(zhì)?
3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中什么是變量?變量包括哪幾類(lèi)?如何區(qū)分?什么是對(duì)照實(shí)驗(yàn)?對(duì)照實(shí)驗(yàn)遵循什么原則?
4.什么叫化學(xué)反應(yīng)的活化能?酶與活化能有什么關(guān)系?
知識(shí)點(diǎn)一:比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)解讀
1.請(qǐng)敘述實(shí)驗(yàn)原理,并用化學(xué)方程式
4、表示。
2.該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循了對(duì)照原則和單一變量原則,具體分析如下圖所示。圖中的實(shí)際結(jié)果就是觀察指標(biāo),即各試管氣泡冒出情況。請(qǐng)問(wèn),若將帶火星的衛(wèi)生香放在試管液面上,第3、4號(hào)試管中的現(xiàn)象相同嗎?如果不同,則現(xiàn)象分別是什么?本實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁唇Y(jié)論?
3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意哪些事項(xiàng)?并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。
知識(shí)點(diǎn)二:對(duì)酶的化學(xué)本質(zhì)及作用機(jī)理的認(rèn)識(shí)
1.酶與一般催化劑的共同點(diǎn)有哪些?
2.如果某種酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),該如何證明?如果是RNA呢?請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)出實(shí)驗(yàn)原理。
3.什么是活化能?酶的作用機(jī)理是什么?酶除在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用外,適宜條
5、件下在細(xì)胞外(如試管、消化道中)是否也能發(fā)揮作用?
4.酶與無(wú)機(jī)催化劑降低活化能的作用是否相同?誰(shuí)的作用更顯著?其意義是什么?
例1 過(guò)氧化氫酶能催化H2O2的分解,產(chǎn)生的[O]能使溶于水的無(wú)色焦性沒(méi)食子酸氧化生成橙紅色沉淀。為了鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過(guò)氧化氫酶,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
(1)3號(hào)試管內(nèi)加入的物質(zhì)是 。?
(2)設(shè)計(jì)2號(hào)試管作為對(duì)照的具體目的是 。?
(3)如果2號(hào)試管未產(chǎn)生顏色反應(yīng),則出現(xiàn)橙紅色沉淀的是 號(hào)試管。?
例2 當(dāng)某種RNA存在時(shí),生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進(jìn)行,當(dāng)
6、這種RNA被有關(guān)的酶水解后,此種化學(xué)反應(yīng)的速率便慢了下來(lái)。由此可以說(shuō)明( )。
A.RNA是核酸的一種
B.RNA也可起生物催化劑的作用
C.RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中
D.RNA是該種生物的遺傳物質(zhì)
1.酶的基本組成單位是( )。
A.蛋白質(zhì) B.氨基酸
C.核糖核酸 D.氨基酸或核糖核苷酸
2.酶具有極強(qiáng)的催化功能,其原因是( )。
A.降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能 B.增加了反應(yīng)物之間的接觸面
C.提高了反應(yīng)物分子的活化能 D.酶提供使反應(yīng)開(kāi)始所必需的活化能
3.水稻細(xì)胞內(nèi)合成的某物質(zhì),能夠在常溫下高效分解淀粉,該物質(zhì)( )。
7、A.化學(xué)本質(zhì)是淀粉 B.只含有C、H兩種元素
C.遇碘液變藍(lán)色 D.含有羧基
4.甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是( )。
A.甲酶能夠抗該種蛋白酶降解
B.甲酶是不可能具有催化功能的RNA
C.乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)
D.乙酶活性的改變是因?yàn)槠浞肿咏Y(jié)構(gòu)的改變
5.根據(jù)下圖給定的條件,回答問(wèn)題:
(1)產(chǎn)生氣泡快的試管是 。原因是 。?
(2)使用的肝臟應(yīng)是新鮮的,原因是 ;而且要盡量剪碎制成研磨液,原因是
8、 。?
(3)向兩試管內(nèi)滴入肝臟研磨液和氯化鐵溶液時(shí),能否共用一個(gè)吸管?為什么?
(4)除觀察衛(wèi)生香燃燒是否猛烈外,請(qǐng)?jiān)俳o出一種簡(jiǎn)單的定性描述酶有較強(qiáng)活性的方法。
?
第5單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
第1課時(shí) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
一 酶的作用和本質(zhì)
知識(shí)體系梳理
9、①化學(xué)反應(yīng)?、谧宰兞俊、垡蜃兞俊、軣o(wú)關(guān)變量?、輰?duì)照實(shí)驗(yàn)?、藁罴?xì)胞 ⑦死亡并裂解?、嗵崛∫骸、岬鞍踪|(zhì) ⑩RNA 活細(xì)胞 催化 有機(jī)物 容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 能量 溫和
基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流
1.細(xì)胞中全部有序的化學(xué)變化的總稱(chēng)叫細(xì)胞代謝。酶在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)變化過(guò)程中起著重要作用,這個(gè)作用是其他物質(zhì)無(wú)法代替的。酶是生物催化劑,它是活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的,細(xì)胞生存的條件是很溫和的,正是因?yàn)橛忻?才使得細(xì)胞內(nèi)數(shù)量巨大的生物化學(xué)反應(yīng)能夠在常溫、常壓、水溶液環(huán)境、pH接近中性的條件下迅速高效地進(jìn)行。
2.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)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA。
3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱(chēng)為變量。變量
10、包括自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量。自變量是指人為改變的變量。因變量是指隨自變量的變化而變化的變量。無(wú)關(guān)變量是指除自變量外,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(chēng)為無(wú)關(guān)變量。對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了一個(gè)因素之外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循單一變量原則和同一性原則。
4.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)所需要的能量稱(chēng)為活化能。分子要發(fā)生化學(xué)反應(yīng),必須使能量較低的分子吸收能量達(dá)到分子能夠發(fā)生反應(yīng)的活躍狀態(tài)。而酶的作用不是提高分子的能量,而是把活化能降到常態(tài)分子的能量狀態(tài),使常態(tài)分子就能達(dá)到化學(xué)反應(yīng)所需要的能量。因此,酶能大幅度降低活化能。
重點(diǎn)難點(diǎn)探究
11、知識(shí)點(diǎn)一:比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)解讀
1.過(guò)氧化氫在高溫或Fe3+或H2O2酶的作用下都可分解成H2O和O2。
2H2O22H2O+O2
2.不同。第3號(hào)試管中衛(wèi)生香火頭變明亮,第4號(hào)試管中衛(wèi)生香復(fù)燃。結(jié)論:酶的催化作用比無(wú)機(jī)催化劑的催化作用更顯著。
3.①肝臟要新鮮,以保證H2O2酶的數(shù)量及活性;②肝臟要制成研磨液,以便與底物H2O2充分接觸;③滴加研磨液和FeCl3溶液的滴管不能共用,否則影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性;④帶火星的衛(wèi)生香不要觸碰到氣泡或插入到液面以下,以免衛(wèi)生香因潮濕而熄滅;⑤H2O2溶液有腐蝕性,使用時(shí)要小心,不要觸及皮膚。
知識(shí)點(diǎn)二:對(duì)酶的化學(xué)本質(zhì)及作用
12、機(jī)理的認(rèn)識(shí)
1.①加快化學(xué)反應(yīng)速率,本身沒(méi)有數(shù)量和性質(zhì)上的改變;②只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng);③降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,但不改變平衡點(diǎn)。
2.①證明某種酶是蛋白質(zhì):
實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶液+雙縮脲試劑→是否出現(xiàn)紫色反應(yīng);
對(duì)照組:已知蛋白液+雙縮脲試劑→出現(xiàn)紫色反應(yīng)。
②證明某種酶是RNA:
實(shí)驗(yàn)組:待測(cè)酶液+吡羅紅染液→是否呈現(xiàn)紅色;
對(duì)照組:已知RNA溶液+吡羅紅染液→呈現(xiàn)紅色。
3.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)所需要的能量稱(chēng)為活化能。酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。適宜條件下,酶在細(xì)胞外也能發(fā)揮作用。
4.不同。酶降低活化能的作用更顯著,從而
13、使得細(xì)胞代謝能在較溫和的條件下進(jìn)行。
思維拓展應(yīng)用
例1 (1)2 mL焦性沒(méi)食子酸溶液、2滴H2O2溶液、2 mL馬鈴薯塊莖提取液 (2)排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 (3)3
【解析】要鑒定馬鈴薯塊莖是否含有過(guò)氧化氫酶,題目給出了四組實(shí)驗(yàn),很顯然,1、2、4號(hào)為對(duì)照組,3號(hào)為實(shí)驗(yàn)組,遵循單一變量的原則,所以3號(hào)試管內(nèi)加入的物質(zhì)應(yīng)為2 mL焦性沒(méi)食子酸溶液,2滴H2O2溶液和2 mL馬鈴薯塊莖提取液。1號(hào)試管對(duì)照的目的是排除水對(duì)H2O2的影響,2號(hào)試管是為了排除馬鈴薯塊莖提取液中的其他物質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,4號(hào)試管是為了驗(yàn)證失活的過(guò)氧化氫酶分解H2O2產(chǎn)生的顏色反應(yīng),因
14、此,對(duì)照組將都不會(huì)出現(xiàn)橙紅色沉淀,即只有3號(hào)試管能產(chǎn)生顏色反應(yīng)。
例2 B
【解析】有些酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,題目中提到的RNA是某種化學(xué)反應(yīng)的生物催化劑——酶。
基礎(chǔ)智能檢測(cè)
1.D 2.A 3.D 4.B
全新視角拓展
5.(1)甲 H2O2酶比Fe3+的催化效率高 (2)新鮮肝臟含有較多的H2O2酶且酶的活性較強(qiáng) 剪碎能使H2O2酶與H2O2的接觸面積大大增加,進(jìn)而加快反應(yīng)速率 (3)不能;因?yàn)橛梦^(guò)H2O2酶溶液的吸管再去吸FeCl3溶液,可因吸管內(nèi)殘留的H2O2酶混入到滴加FeCl3的試管內(nèi),由于酶具有高效性,將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而失去了加FeCl3的試管在實(shí)驗(yàn)中的對(duì)比作用?！?4)可用肉眼觀察兩個(gè)試管內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)放出氣泡的多少。
【解析】該題考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的能力。肝臟細(xì)胞中含有大量的過(guò)氧化氫酶,能催化H2O2生成H2O和O2,正常情況下,酶的催化能力比無(wú)機(jī)催化劑Fe3+要高得多。
思維導(dǎo)圖構(gòu)建
①催化 ②活化能?、鄞呋堋、芗?xì)胞內(nèi)、外?、莸鞍踪|(zhì)
6
多彩課堂2015-2016學(xué)年高中生物 第5章 第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶（一）導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1
