1、5.1.1酶的作用和本质学习目标素养定位1.概述酶的作用和本质。2.通过对有关酶实验的分析，学会控制变量和设计对照实验。1.结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定的。（生命观念）2.能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论。（科学探究）一、酶的作用1.细胞代谢（1）概念：细胞中每时每刻都进行着许多_，统称为细胞代谢。（2）细胞代谢的条件：需_的催化。（3）意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。2.实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）实验过程：见下表试管编号加入H2O2液处理现象12mL不作处理基本无气泡产生22mL90水浴加热_32mL加入2滴Fe
2、Cl3溶液有较多气泡产生42mL加入2滴肝脏研磨液_（2）实验结论：酶在细胞代谢中具有_作用，同时还证明了酶与无机催化剂相比，具有_的特性。4.对照实验的设计（1）变量：实验过程中的变化因素。自变量：_的对实验对象进行处理的因素。因变量：因_改变而变化的变量。无关变量：除自变量外，实验过程中对实验结果_的可变因素。（2）对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都_，并将结果进行比较的实验。一般要设置对照组和实验组。对照组：一般不进行人为处理，处于_下。实验组：需要对实验对象进行人为处理，控制_量_不同。空白对照：未作任何处理的对照组，设置意义是_。4.酶的作用机理（1）活化能：分子
3、从常态转变为容易发生化学反应的_所需要的能量称为_。同无机催化剂相比，酶降低_的作用更显著，因而催化效率更高。（2）酶的作用机理：通过降低化学反应所需要的活化能而加快反应速率。表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是_段。表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是_段。表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是_段。二、酶的本质1.酶本质的探索历程（1）1716年，康熙字典收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酵母。（2）1857年，巴斯德提出只有_的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希认为酵母细胞死亡裂解后释放出_，引起发酵，两种观点争执不下。德国化学家毕希纳获得不含酵母细胞
4、的提取液，但未分离鉴定出酿酶。（3）1926年，美国科学家萨姆纳用丙酮提取出了刀豆种子的_，并证明了它是_。（4）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.酶的定义酶是_产生的具有_的有机物，绝大多数酶是_，少数酶是_。知识点一 酶在细胞代谢中的作用【知识点梳理】1.细胞的生活需要物质和能量。能量的释放、储存和利用，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶的催化。2.比较过氧化氢在不同条件下的分解（1）比较过氧化氢酶在不同条件下的分解的方法步骤1号试管2号试管3号试管4号试管体积分数3%的过氧化氢溶液（mL）2
5、mL2mL2mL2mL温度（）室温90室温室温催化剂类型和数量（滴）无无质量分数3.5%的FeCl3溶液2滴质量分数20%的肝脏研磨液2滴预期实验结果（气泡的冒出情况）少较少较多多自变量因变量无关变量对照组实验组2号：90 水浴加热用单位时间内产生气泡的数目多少表示H2O2分解速率加入H2O2的量；实验室温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度1号试管2、3、4号试管3号：加入3.5%FeCl3溶液2滴4号：加入20%肝脏研磨液2滴（2）实验的变量与对照（3）由上述实验可以说明1、4号试管对照酶具有催化作用。1、3、4（或3、4）号试管对照与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。（4）控制变量和
6、设计对照实验实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量，如上述实验中反应物的浓度和反应时间等。除作为自变量的因素外，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。对照实验一般要设置对照组和实验组。【典型例题】过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如表所示。下列相关叙述正确的是（）管号1%焦性没食子酸/mL2%H2O2溶液/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却
7、后的白菜梗提取液/mL1222222232224222A.1号管为对照组，其余不都是实验组B.2号管为对照组，其余都为实验组C.若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶知识点二 酶的概念、化学本质及生理功能【知识点梳理】1.酶的概念化学本质大多数是蛋白质少数是RNA合成原料氨基酸核糖核苷酸合成场所核糖体主要在细胞核来源一般活细胞均能产生生理功能具有生物催化作用2.酶的本质3.酶的作用机理表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是AC段。表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是BC段。表示酶降低的活化能是AB段。4.酶本质的实验验证（以
8、唾液淀粉酶为例）（1）实验设计思路组别待测液检验试剂现象实验组唾液淀粉酶双缩脲试剂出现紫色对照组已知蛋白液双缩脲试剂出现紫色（2）实验结论：唾液淀粉酶是蛋白质。5.正确辨析有关酶的六种说法项目错误说法正确理解产生场所具有分泌功能的细胞才能产生活细胞（不考虑哺乳动物成熟红细胞等）化学本质蛋白质有机物（大多为蛋白质，少数为RNA）作用场所只在细胞内起催化作用可在细胞内、细胞外、体外发挥作用温度影响低温和高温均使酶变性失活低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活作用酶具有调节、催化等多种功能酶只起催化作用来源有的可来源于食物等酶只在生物体内合成【典型例题】下列关于酶的作用特点及本质的叙
9、述，正确的是（）A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物1.细胞代谢是细胞内每时每刻都进行着的各种化学反应，是细胞生命活动的基础。2.加热使反应物获得了能量，反应速率加快。3.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。4.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。1.下列关于酶的作用特点及本质的叙述，正确的是（）A.酶不能脱离生物体起作用B.酶只有释放到细胞外才起作用C.所有的酶都是蛋白质D.酶是具有催化作用的有机物2.如图表示某反应“甲乙”进行过程中，有酶参与和无酶参与时的能量变化，则下
10、列叙述，不正确的是（ ）A.此反应为吸能反应B.E1为反应前后能量的变化C.曲线表示有酶参与D.酶参与反应时，所降低的活化能为E43.在如图所示的实验中属于自变量的是（）A.催化剂B.过氧化氢分解的速率C.产生气泡量D.试管中的过氧化氢溶液的量4.下列关于酶的叙述，错误的是（）A.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中B.低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构C.酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率D.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个化学反应的底物5.关于酶的性质，下列叙述中错误的是（）A.化学反应前后，酶的化学性质和数量不变B.酶的催化作用提高了化学反应速率，改变了反应平衡点C.酶是活细胞产生的具有催化能力的一类特殊的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNAD.酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度的影响6.下图表示H2O2在H2O2酶和无酶催化条件下分解过程中的能量变化。假设酶所处的环境为最适条件，下列对图中曲线的分析，正确的是（）A.表示H2O2在H2O2酶催化条件下分解B.若将有酶催化的反应温度降低10 ，则E会增大C.图中E表示H2O2酶使活化能降低的数值D.图示可说明酶的催化作用具有高效性