1、第5章 细胞的能量供应和利用第1节 降低化学反应活化能的酶第1课时 酶的作用和本质01课前自主学习把书读透一、酶在细胞代谢中的作用1细胞代谢(1)场所：内。(2)实质：各种的总称。(3)意义：细胞生命活动的。2实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理细胞化学反应基础(2)实验步骤编号步骤1234相同处理 向 4 支试管中分别加入H2O2 溶液，并放在试管架上不同处理不处理放入 90 左右的中加热滴入 2 滴FeCl3 溶液滴入 2 滴试管内产生的气泡数量观察试管内卫生香燃烧程度(3)实验结果通过观察教材图示可知结果：4 号试管内产生的气泡最多，卫生香。(4)实验结论酶具有作用；同无机
2、催化剂相比，催化效率。2 mL水浴肝脏研磨液燃烧猛烈催化更高(5)实验中的相关变量试管 2加热试管 3 FeCl3 溶液自变量在实验中的变量试管 4 肝脏研磨液因变量随变化而变化的变量除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量反应物的性质和浓度、肝脏的新鲜程度等(6)对照实验含义：除了一个因素以外，其余因素都保持的实验。原则：除了外，其余变量都应当始终。人为改变自变量过氧化氢分解速率无关变量不变观察的变量保持相同3酶的作用原理(1)活化能：分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。(2)原理：同无机催化剂相比，酶的作用更显著，因而催化效率更高。(3)意义：使细胞代谢能在条件下快速进行。常
3、态活跃降低活化能温和二、酶的本质1酶本质的探索过程(1)巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。(2)争论巴斯德法国1857年提出：只有 参与才能进行发酵李比希德国认为：酵母细胞死亡裂解后释 放出，引起发酵(3)毕希纳(德国)：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。(4)萨姆纳(美国)：1926 年用丙酮提取出了刀豆种子中的，并证明了脲酶是。(5)切赫和奥特曼(美国)：20 世纪 80 年代，发现少数也具有催化功能。2.酶的概念(1)合成场所：内。(2)化学本质：具有催化作用的，绝大多数是，极少数是 RNA。活酵母细胞某种物质脲酶蛋白质RNA活细胞有机物蛋白质思维辨析1判断正误(
4、1)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用。()(2)所有的酶都是在核糖体上合成的。()(3)过氧化氢在不同条件下的分解速率是一样的。()解析 酶是活细胞产生的，只要条件适宜，酶在细胞内、细胞外和体外都能发挥作用。解析 酶的本质是蛋白质或 RNA，蛋白质是在核糖体上合成的，而 RNA 不是在核糖体上合成的。解析 过氧化氢在不同条件下的分解速率是不同的。(4)无关变量是与实验没有关系的变量。()(5)过氧化氢在不同条件下分解实验中的自变量是不同条件。()答案 无关变量是除自变量外，实验中对实验结果造成影响的变量。2思考问题(1)为什么将肝脏剪碎、研磨成溶液，而不是直接加入整块的肝脏？(2)酶的基本
5、组成单位是什么？答案 剪碎并研磨可使肝细胞中过氧化氢酶充分释放，从而增大与 H2O2 的接触机会而加速 H2O2 分解。答案 氨基酸或核糖核苷酸。02课堂合作探究考点 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解一|重点研究1实验设计及现象分析2.实验中应注意的问题(1)实验时要选用新鲜的肝脏。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，过氧化氢就不能被分解成水和氧气。(2)滴入肝脏研磨液和 FeCl3 溶液时，不能共用一个吸管，否则滴入的 FeCl3 溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中的 H2O2 酶具有高效性，会使两支试管中产生的气泡一样多，从而影响实验结果的准确性。(
6、3)检测试管内产生的气体。将点燃的卫生香(无火焰)插入试管时，不要碰触到气泡或插入液面以下，以免卫生香因潮湿而熄灭。(4)H2O2 有腐蚀性，使用时要小心，不要触及皮肤。(1)实验设计应遵循对照原则。上述实验中，1 为对照组，其余的为实验组，其中 3和 4 还可相互对照。(2)对照实验中只能有一个自变量，即单一变量原则。二|即时应用1为探究 NaCl 和 CuSO4 对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果见下表。请回答：试管编号实验步骤 12341%NaCl 溶液(mL)11%CuSO4 溶液(mL)11%Na2SO4 溶液(mL)1蒸馏水(mL)1pH6.8 缓冲液(mL)
7、11111%淀粉溶液(mL)1111唾液淀粉酶溶液(mL)1111各试管放入 37 恒温水浴保温适宜时间取出试管，加入 1%碘溶液 0.1 mL观察结果无色深蓝色浅蓝色浅蓝色(1)分析实验结果可知：对酶活性有影响的离子是_，其中对酶活性有抑制作用的离子是_，对酶活性有促进作用的离子是_。(2)该实验中设置 4 号试管的目的是_；设置 3 号试管的目的是_。(3)上述实验中若用斐林试剂代替碘溶液进行检测，14 号试管中的颜色依次是_、_、_、_。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是_。Cl和 Cu2Cu2Cl对照Cl和 Cu2确定 Na和 SO24 对唾液淀粉酶催化
8、活性是否有影响深砖红色无砖红色(或蓝色)浅砖红色浅砖红色斐林试剂中有 Cu2，其可抑制唾液淀粉酶的活性解题分析 该实验的大体思路是向 1、2、3、4 号试管中分别加入 1%NaCl 溶液、1%CuSO4 溶液、1%Na2SO4 溶液、蒸馏水来观测唾液淀粉酶水解淀粉的情况，以此判断 NaCl 和 CuSO4 对唾液淀粉酶活性的影响。(1)实验的自变量是加入的 1%NaCl、1%CuSO4、1%Na2SO4 溶液和蒸馏水；分析实验结果可知，加入 1%NaCl 溶液的 1 号试管中淀粉被淀粉酶完全水解，所以可能是 Na或 Cl促进酶活性，如果是 Na促进唾液淀粉酶的活性，则 3 号试管中最后的结果应
9、该也是无色，而 3 号试管中现象为浅蓝色，所以是 Cl促进唾液淀粉酶的活性；同理通过 2 和 3 号试管的比较可知，Cu2能够抑制唾液淀粉酶的活性。(2)4 号试管中加入的是蒸馏水，起对照作用；3 号试管与 1 号试管对照说明 Na对唾液淀粉酶的活性无影响，3 号试管与 2 号试管对照说明 SO24 对唾液淀粉酶的活性无影响。(3)1 号试管中的唾液淀粉酶的活性增强，淀粉被水解成麦芽糖，所以加入斐林试剂后有深砖红色沉淀生成，2 号试管中的唾液淀粉酶的活性受抑制，淀粉未被水解成麦芽糖，所以加入斐林试剂后无砖红色沉淀生成，3 号试管中的唾液淀粉酶的活性未受到影响，淀粉部分被水解成麦芽糖，所以加入斐
10、林试剂后有浅砖红色沉淀生成，4 号试管中的唾液淀粉酶的活性也未受到影响，结果同 3 号试管；斐林试剂中含有 Cu2，对唾液淀粉酶的活性有影响，故保温之前不能加入斐林试剂。考点 酶的作用原理和本质一|重点研究1酶的概念理解项目内容解读化学本质绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA合成原料为氨基酸或核糖核苷酸产生部位活细胞(1)由活细胞产生(哺乳动物成熟的红细胞除外)(2)合成场所：核糖体或细胞核(3)作用场所：细胞内、细胞外或体外生理功能催化作用反应前后其本身的量和化学性质不变作用机理降低化学反应的活化能使反应在温和条件下快速进行2.酶的作用机理酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：(
11、1)图中 ac 和 bc 段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。(2)若将酶变为无机催化剂，则 b 在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能。酶和无机催化剂一样，都只改变化学反应速率，而不改变化学反应方向和平衡点，在反应前后数量和性质不变。二|即时应用2下列有关酶的说法，不正确的是()A不是所有的酶都在核糖体上合成B酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变C酶都是由活细胞产生的D细胞环境是酶正常发挥催化作用的必需条件解题分析 核糖体是蛋白质的合成场所，酶的本质并非都是蛋白质，故不是所有的酶都在核糖体上合成；酶是生物催化剂，和无机催化剂一样，在反应前后自身的化学性质不发生改变；酶
12、都是由活细胞产生的具有催化功能的一类有机物；酶可在细胞内发挥作用，也可在细胞外发挥作用。易错点排查易错点酶的作用和本质的正误辨析典例 下列有关酶的叙述，正确的是()A酶只有在生物体内才能起催化作用，起催化作用的本质是提高反应的活化能B酶在化学反应前后自身化学性质不发生变化C人体内的酶在进行催化的过程中，酶本身不变，所以酶不会发生自我更新D酶的基本组成单位是氨基酸或脱氧核糖核苷酸解题思路 以酶的本质、作用机理为突破口，分析各选项。酶是由活细胞产生的，在细胞内和细胞外都可以发挥催化作用，酶的作用机理是降低化学反应的活化能。酶是生物催化剂，在化学反应前后性质不变，但人体内的酶在不断更新。酶的本质是蛋
13、白质或 RNA，基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。误区警示 酶的相关知识的正误辨析正确说法错误说法化学本质绝大多数是蛋白质，少数是 RNA酶的本质是蛋白质产生细胞活细胞都能产生酶具有分泌功能的细胞才能产生酶合成原料氨基酸或核糖核苷酸氨基酸合成场所核糖体或细胞核核糖体来源生物体内合成有的来源于食物生理作用只起催化作用有催化、调节多种功能作用场所既可以在细胞内，也可以在细胞外或体外发挥作用只在细胞内发挥作用温度影响低温影响酶的活性，不破坏酶的空间结构，但高温使酶失活变性低温引起酶失活变性课堂归纳网络构建答案 蛋白质 RNA 降低活化能 关键语句1细胞代谢是细胞中化学反应的总称。2酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应的活化能。3酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是 RNA。03课后课时精练