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5.1.1酶的作用和本质学案
【学习目标】
1.通过对酶催化作用具体实例的讨论,说明酶在细胞代谢中的作用及酶的本质
和特性。
2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争
论中前进的,伟大的科学家也会有认识上的局限性。
3.通过相关的实验和探究，尝试控制自变量、观察和检测因变量,设置对照组和
重复组。
【学习重难点】
重点：
1、酶在细胞代谢中的作用
2、控制变量的科学方法
难点：
1、酶通过降低化学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用
2、控制变量的科学方法
【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：H2O2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 mLH2O2溶液
不同处理 现象 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
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。
(4)实验中的无关变量
无关变量：除自变量外影响实验结果的变量，如过氧化氢分解实验中反应物的性质、浓度、肝脏的新鲜程度等。
(5)对照实验
①含义：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。
②原则：除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。
（一）酶的本质
1．酶的作用原理
(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
(3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
2．酶的作用及本质
(1)产生场所：活细胞中。
(2)生理作用：催化作用。
(3)化学本质：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
【易错提示】
(1)酶的作用是为化学反应提供能量。(×)
(2)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。(×)
(3)酶在生物体内有催化和调节作用。(×)
(4)酶是具有催化作用的有机物。(√)
(5)有些酶中含有核糖。(√)
(6)酶只有在活细胞内才能发挥作用。(×)
(7)酶可以从食物中直接获取。(×)
(8)与无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著。(√)
【巩固训练】
1.加酶洗衣粉常通过添加碱性蛋白酶增强其去污能力并适应洗衣环境，而液体洗涤剂中的碱性蛋白酶易发生热失活和自溶失活，过程如下图所示。下列叙述错误的是( )

A.碱性蛋白酶的本质是蛋白质
B.碱性蛋白酶对常见的污渍如奶渍、血渍、油渍都有很好的效果
C.自溶失活是受到洗涤剂影响的碱性蛋白酶分子自我分解导致的
D.在使用加酶洗衣粉时，可使用温水提升去污速度，但要注意控制温度不能过高
2.如图所示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列叙述正确的是( )
A.加FeCl3溶液的试管产生的气泡最多
B.肝脏研磨液使过氧化氢分解最快，是因为其浓度高于3.5%的FeCl3溶液
C.如果将四支试管都放在90℃水浴中，加肝脏研磨液的试管反应速率仍为最快
D.该实验的1号试管常温处理，是作为对照组，排除无关变量的干扰
3.下列有关影响酶活性的因素叙述正确的是( )
A.不宜用淀粉和淀粉酶来探究pH对酶活性的影响
B.将胃蛋白酶溶液的pH从7调至1,该酶的活性会增强
C.适宜条件下,酶的活性随底物浓度增大而增大
D.低温破坏细胞中酶的空间结构导致酶永久失活
4.下列关于生物体中酶的叙述，正确的是( )
A. 在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶
B. 由活细胞产生的酶在生物体外没有催化活性
C. 酶的本质是RNA或蛋白质
D. 唾液淀粉酶催化反应最适温度和保存温度是37℃
5.某研究小组为比较H2O2在不同条件下的分解情况，在常温下进行了如下实验。下列相关叙述错误的是( )
组别 质量分数20%的H2O2溶液 实验处理 现象
1 2mL 不处理 气泡很少
2 2mL FeCl3溶液 气泡较多
3 2mL 新鲜猪肝匀浆 大量气泡
A.组1和组3对照可以证明酶具有高效性
B.由于H2O2化学性质不稳定，所以最好现用现配
C.实验温度、H2O2溶液的浓度与用量均为无关变量
D.滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一支滴管
6.下列有关酶的叙述错误的是( )
A.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
B.酶通过为反应提供活化能来提高化学反应速率
C.高温、过酸和过碱均可导致酶变性失活
D.酶在催化反应的过程中空间结构会发生改变
7.酶是活细胞产生的有机物，在细胞代谢中发挥催化作用。下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.唾液淀粉酶能催化蛋白质和淀粉的水解
B.应在最适温度和最适pH下保存胃蛋白酶
C.人体合成的蔗糖酶催化蔗糖分解的过程发生在细胞内
D.适宜条件下,H2O2酶催化H2O2分解的速率比FeCl3更高
8.酶有一个十分庞大的家族，目前已知的有5000多种，而人体中就含有1000多种，可以说没有酶就没有生命的存在。下列关于酶的叙述正确的是( )
①酶是活细胞产生的
②酶都有消化功能
③酶不能脱离生物体起作用
④酶具有专一性、高效性
⑤醇起作用后即会失去活性
⑥淀粉酶能促进淀粉水解
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③⑥ D.①⑤⑥
9.某同学为探究反应物浓度与酶促反应速率的关系，做了相关实验，曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的实验结果，据图分析，下列叙述错误的是( )
A.减小pH，重复该实验，A、B点位置下降
B.曲线c可表示在B点增加酶量后，反应速率的变化情况
C.曲线a可表述升高温度后，重复该实验，反应速率的变化情况
D.AB段，随着反应物浓度增大，反应速率加快，酶活性增强
10.蛋白酶只能催化蛋白质水解，不能催化淀粉水解，这说明该酶具有的特性是( )
A.稳定性 B.高效性
C.专一性 D.作用条件较温和
参考答案
1.答案：B
解析：A、碱性蛋白酶易发生热失活，其本质是蛋白质，A正确；
B、碱性蛋白酶可以清除对血渍、奶渍等蛋白类污垢，但油渍并非蛋白质成分，碱性蛋白酶不能很好地发挥作用，B错误；
C、从图中可以看出，自溶失活是碱性蛋白酶由自然状态变为完全展开的过程，是受到洗涤剂中其他成分的影响所导致的自我分解，C正确；
D、碱性蛋白酶属于蛋白质，适当升高温度可以提高酶活性，但是温度过高容易使蛋白质失活，故在使用加酶洗衣粉时，可使用温水提升去污速度，但要注意控制温度不能过高，D正确。
故选B。
2.答案：D
解析：A、试管中产生的气泡量与过氧化氢（反应底物）的量有关，各试管内加入了等量的过氧化氢，因此各试管内产生的气泡一样多（产生气泡的速度不同），因为酶具有高效性，单位时间内产生气泡最多的是加入肝脏研磨液的一组，A错误；
B、肝脏研磨液使过氧化氢分解最快，是因为肝脏研磨液中的酶具有高效性，肝脏研磨液中酶的浓度不一定高于3.5%的FeCl3溶液的浓度，B错误；
C、如果将四支试管都放在90℃水浴中，肝脏研磨液中的酶会因高温变性失活，失去催化作用，此时四支试管中加入加FeCl3溶液的试管反应速率最快，C错误；
D、该实验中的1号试管常温处理就是作为对照组，对照组的作用是排除无关变量对实验的干扰，D正确。
故选D。
3.答案：A
解析：淀粉在酸性条件下容易分解,所以淀粉和淀粉酶不能作为探究pH对酶活性影响的实验材料,A正确;胃蛋白酶的最适pH是1.5,胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,胃蛋白酶的活性在最适pH=1.5之后会因为pH升高而降低,因为蛋白质的空间结构被破坏。这个过程是不可逆的.所以胃蛋白酶在pH为7时.基本失去活性,即使降低pH,其活性也不会再增强而是保持不变,B错误;适宜条件下,酶的活性相对稳定,C错误;低温不会使酶空间结构改变,D错误。
4.答案：C
解析：A、DNA的合成主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能合成，因此细胞核、线粒体和叶绿体中都有参与DNA合成的酶，A错误；
B、只要给予适宜的温度、pH等条件，由活细胞产生的酶在生物体外也具有催化活性，B错误；
C、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA，C正确；
D、唾液淀粉酶催化反应最适温度是37℃，但是37℃不是保存该酶的最适温度，酶应该在低温条件下保存，D错误。
故本题正确答案为：C。
5.答案：A
解析：A、酶的高效性是指酶比无机催化剂的催化效率高，是通过和无机催化剂比较得出的，故组2、3对照可验证酶的高效性，A错误；
B、由于H2O2化学性质不稳定，自然条件下会分解，所以最好现用现配，B正确；
C、本实验探究的是不同的催化剂的作用，正确实验温度、H2O2溶液的浓度与用量均为无关变量，C正确；
D、由于酶具有高效性，则滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一支滴管，避免对实验结果产生影响，D正确。
故选A。
6.答案：B
解析：A、大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，故酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，A正确;B、酶催化化学反应的机理是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，B错误;C、高温、过酸和过碱均可破坏了酶的空间结构，使酶失活，C正确;D、酶在催化反应的过程中酶和底物形成复合物，复合物构象改变，故酶的空间结构会发生改变，D正确。
7.答案：D
解析：唾液淀粉酶能催化淀粉水解而不能催化蛋白质水解,A错误;保存胃蛋白酶应在低温和最适pH下进行，B错误;人体合成的蔗糖酶属于消化酶,其发挥作用的场所是消化道而不是细胞内,C错误;酶具有高效性，用H2O2酶催化H2O2分解比用FeCl3催化分解更快,D正确。
8.答案：A
解析：①酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，①正确;②消化酶有分解消化作用，不是所有的酶都有错误;③酶在体外也能发挥作用，如唾液淀粉酶，③错误;④酶催化具有专一性、高效性、作用条件温和性，④正确;⑤酶发挥作用后性质不变，一般可以被重复利用,⑤错误;⑥酶具有专一性，淀粉酶能催化淀粉的水解，⑥正确。故选A。
9.答案：D
解析：A、题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”，因此如果减小pH，酶的活性会下降，A、B点位置都会下移，A正确;B、曲线AB在B点时反应速率不再增加，这是受酶的数量的限制，因此如果在B点增加酶量，图示反应速率可用曲线c表示，B正确;C、题干中提出“曲线b表示在最适温度、最适pH条件下”，若升高温度后重复该实验，酶促反应速率会下降，可用a曲线表示，C正确;D、图中可以看出，在曲线AB段反应速率与反应物浓度呈正相关，但随着反应物浓度增大，反应速率加快，酶活性不变，D错误。
10.答案：C
解析：根据题意分析,蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化淀粉水解,即一种酶只能催化一种化合物水解,不能催化其他化合物水解,这一事实说明该酶的催化作用具有专一性。

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