资源简介

5.1.1酶的作用和本质学案
【学习目标】
生命观念:
明确细胞代谢、活化能、自变量、因变量、无关变量等概念
科学思维:通过图表比较、动画演示，以及教材上形象，直观的图解和文学说明，让学生明确催化剂可降低化学反应的活化能。
科学探究:
通过合作探究比较过氧化氢酶在不同条件下的分解”实验，学会如何控制自变量，观察和分析因变量以及设置对照组和实验组。
社会责任:
1、通过小组间的讨论、合作与交流，培养学生的合作互助精神。
2、通过图表、动画等形式，并感受学习的快乐和分享的喜悦。
【学习重难点】
酶在细胞代谢中的作用和本质以及酶降低化学反应活化能的原理
【预习新知】
酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)场所：活细胞内。
(2)实质：各种化学反应的总称。
(3)意义：细胞生命活动的基础。
2．比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理：过氧化氢在水浴加热、FeCl3 溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中过氧化氢酶的作用下加速分解。
(2)实验步骤和实验现象
　　　试管 步骤　　　
相同处理 向4支试管中分别加入2 mL过氧化氢溶液
不同处理 不处理 放在90 ℃左右的水浴 中 加 热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液
现象 气泡 基本无 少 较多 很多
带火星卫生香 无复燃 有复燃 复燃性较强 复燃性很强
(3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。
3．控制变量和对照实验
(1)自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量。
(2)因变量：因自变量改变而变化的变量叫作因变量。
(3)无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。
(4)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
酶的本质
1.酶本质的探索
(1)巴斯德之前,许多化学家认为发酵是　　　　　,与　　　　无关。
(2)1857年巴斯德提出发酵是由于　　　　　　　　的存在,即有　　　　的参与才能引起发酵;而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是　　　　　　　　,但这些物质只有在酵母细胞　　　　后才能发挥作用。两种观点争执不下。
(3)德国化学家毕希纳发现不含酵母细胞的　　　　与活酵母是一样的,都能引起发酵,他将引起发酵的物质称为　　　　。
(4)最早从刀豆种子提取出脲酶的是美国科学家　　　　,他用多种方法证明了酶是　　　　。
(5)20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数　　　　也有生物催化功能。
2.酶的本质
酶是　　　　产生的,具有　　　　　　　　作用的有机物,其中决大多数的酶是　　　　,少数是　　　　。　
3.酶的作用:　　　　　　　
思考:(1)酶是活细胞产生的,只在活细胞中发挥作用吗 　　　　　　。
(2)所有活细胞都能产生酶吗 　　　　　　。
(3)酶的本质(即:化学成分):　　　　　　　;鉴定试剂　　　　　　　　;合成酶的原料是什么 　　　　　　　　　　　　　
(4)合成酶的主要场所 　　　　　　　
(5)作用场所 　　　　　　　
关于酶本质的探索
结论：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。其中绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。
【易错提示】
酶的本质及其作用的三个易错点
(1)酶并不都是蛋白质，有的酶是RNA。
(2)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。
(3)酶作用的实质是降低了化学反应的活化能，不是提供能量。
【巩固训练】
1.将刚采摘的新鲜糯玉米立即放入85℃水中热烫处理2min，可较好地保持甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉合成酶的活性 B.提高淀粉酶的活性
C.破坏淀粉合成酶的活性 D.破坏淀粉酶的活性
2.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，使肉类制品口感鲜嫩。由此可推测嫩肉粉中能起分解作用的酶是( )
A.纤维素酶 B.淀粉酶 C.脂肪酶 D.蛋白酶
3.在无催化条件和有酶催化条件下，反应物A生成产物P的化学反应过程的能量变化如图所示。假设酶处在最适条件下，下列有关叙述错误的是( )
A.ab段表示酶催化该反应进行所降低的活化能
B.bc段表示酶催化该反应进行所需要的活化能
C.若将酶催化的反应温度上升10℃，则ab段长度增加
D.若将酶催化改为无机催化剂催化，则b点的位置会上移
4.如图表示某类酶作用的模型，下列叙述不正确的是( )
A.①的性质在反应前后未发生改变
B.①具有高效性
C.②的成分一定是蛋白质
D.③或④的生成速率可以表示酶促反应的速率
5.下列有关酶的叙述，正确的是( )
A.酶的基本组成单位是氨基酸
B.酶的专一性指的是一种酶只能催化一种化学反应
C.在不同温度条件下，同种酶的活性一定不同
D.人体内不同酶的最适pH值可能不同
6.下图曲线表示的是温度和酶活性的关系,此曲线不能说明的是( )
A.在B之前,酶的活性和温度成正比;之后,成反比
B.当温度到达B时,果胶酶的活性最高,酶的催化效率最高
C.A点时,酶的催化活性很低,但随着温度升高,酶的活性可以上升
D.C点时酶的活性也很低,当温度降低时,酶的活性也可以恢复上升
参考答案
1.答案：C
解析：A、高温不会提高淀粉合成酶的活性，A错误；
B、85℃水中热烫处理2min不能提高淀粉酶的活性，B错误；
C、85℃水中热烫处理破坏了淀粉合成酶的活性，从而减少淀粉的合成，使得玉米中含有较多的还原糖，保持甜味，C正确；
D、85℃水中热烫处理能破坏淀粉酶的活性，但在新鲜玉米中淀粉酶的含量很少，因为此时新鲜玉米中应该以淀粉的合成为主，即使破坏淀粉酶活性，与本题的意思无关，D错误。
故选C。
2.答案：D
解析：嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶对肌肉组织中的有机物进行分解，而肌肉组织中的有机物主要是蛋白质，根据酶的专一性可知，嫩肉粉中起分解作用的酶是蛋白酶
3.答案：C
解析：A、由图可知，ac表示反应所需的活化能，ab段表示酶催化该反应进行所降低的活化能，A正确；
B、由图可知，bc段表示酶催化该反应进行所需要的活化能，B正确；
C、由于该酶所处的环境条件为最适条件，故将有酶催化的反应温度下降10℃，酶活性下降，导致降低化学反应活化能的程度下降，b点上移，ab段会缩短，C错误；
D、若将酶催化改为无机催化剂催化，催化反应所需的活化能增加，则b点的位置会上移，D正确。
故选C。
4.答案：C
解析：图中反应完成后，①的结构没有发生改变，因此①为酶，其性质在反应前后未发生改变，酶具有高效性，A、B正确；②是反应物，不一定是蛋白质，也有可能是二糖等，C错误；③或④表示生成物，它们的生成速率可以表示酶促反应的速率，D正确。
5.答案：D
6.答案：D
解析：本题考查温度对酶活性的影响。从图中可以看出,随着温度的上升,果胶酶的活性逐渐升高,达到B点时,果胶酶的活性最高,随后,随着温度的继续上升,酶的活性逐渐降低。A点和C点相比,虽然酶的活性都很低,但是A点是低温条件,对酶的分子结构无影响,所以,随着温度的升高,果胶酶活性会升高,而C点是高温条件,当温度过高时,会破坏酶的分子结构,使酶变性失活,当温度降低时,酶活性也不能恢复。

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