1、生物必修一导学案 17第五章 第一节 降低化学反应活化能的酶一教材多维研读1.重难点指引教学重点：酶的作用、本质 教学难点：酶降低化学反应活化能的原理；控制变量的科学方法2.易错易混知识点自变量与无关变量：永久失活与酶活性降低二课前预习1.在十六世纪，人们普遍认为胃主要进行物理性消化，也就是说胃通过研磨来消化食物，果真如此吗？阅读课本P78问题探讨中意大利科学家斯帕兰札尼的实验并考虑以下问题：l 斯帕兰札尼为什么先将肉块放入金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去，而不是直接让鹰把肉吞下去呢？l 实验中笼内的肉块消失了，说明了什么问题？l 小笼子内的肉究竟是如何消失的呢？请做出假设：l 胃液中究竟是什
2、么物质将肉块消化了呢？请查阅相关资料。l 胃液的组成和作用：盐酸：可激活胃蛋白酶原，并为胃蛋白酶的作用提供酸性环境；杀死进入胃内的细菌；促进胰液和胆汁的分泌；有益Ca2+和Fe2+的吸收。胃蛋白酶原：被激活为胃蛋白酶后，催化蛋白质水解。但胃蛋白酶必须在酸性较强的环境中才有作用，其最适pH为2.0，随着pH的增高，其活性降低。粘液：保护胃粘膜免受机械和化学损伤。l 阅读资料是不是觉得酶比较“娇气”，这可能与什么有关？l 可见胃里也进行化学性消化，而且离不开酶的作用。那酶是什么，和无机催化剂相比有何特点呐？2. 阅读课本P8082内容并结合已学知识填写下表。酶的本质及生理功能来源化学本质生理作用作
3、用机制3. 你学过哪些无机催化剂，请举一例能催化过氧化氢分解的催化剂。4. 回忆无机催化剂的作用、特点和条件吗？5. 无机催化剂适合细胞内的环境吗？三规律方法导航1酶是蛋白质的实验验证实验设计思路：实验中自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是有没有紫色反应。 通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶液是蛋白质；不出现紫色，则该酶液不是蛋白质。 2酶的催化作用 实验设计思路： 实验中自变量是相应酶液的有无因变量是底物是否被分解。3有关酶特性的实验探究（1）专一性实验设计思路：实验中的自变量是不同底物或不同酶液，因变量是底物是否被分解。 若底物选择淀粉和蔗糖，酶液为淀粉酶，验证酶的专一性，检测底物是
4、否被分解的试剂宜选用斐林试剂，不能选用碘液，因碘液无法检测蔗糖是否被水解。 （2）高效性 实验设计思路：实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速度。（3）酶的适宜条件的探究适宜的温度实验设计思路：实验步骤设计：实验中的自变量是温度，因变量是底物分解的速度或存在量。 若选择淀粉和淀粉酶探究酶的最适温度，检测底物被分解的试剂宜选用碘液，不应选用斐林试剂，因斐林试剂需加热，而该实验中需严格控制温度。实验步骤设计：实验中的自变量是pH，因变量是底物分解速度或存在量。 设计与酶有关的实验时，要设置对照实验，实验设计的一般步骤为：分组编号不同处理平衡无关变量现象观察结果分析得出结论。 在设计酶需要
5、适宜的温度和pH的实验中，每一组实验都必须事先将底物、酶液分别处理到各自所需要控制的温度或pH，目的是使反应一开始便达到预设温度或pH，减小实验误差。四典型题例剖析【例题1】水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质 A.在4条件下易变性 B.只含有C、HC.也能催化淀粉合成 D.含有羧基【答案】D【解析】抓住题干关键字词句常温下高效分解淀粉，得知该物质是生物催化剂酶。绝大多数酶的化学本质是蛋白质；低温下蛋白质不会变性，酶的活性受到抑制；组成蛋白质的化学元素至少含有C、H、O、N；酶的催化具有专一性，能催化淀粉分解的酶，不能催化淀粉的合成。【例题2】将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中
6、片刻，可保持其甜味。这是因为加热会 A.提高淀粉酶活性 B.改变可溶性糖分子结构C.防止玉米粒发芽 D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶【答案】D【解析】甜玉米有“甜味”是因为可溶性糖的大量存在。在常温和酶的催化作用下，随着所采摘甜玉米的存放，其中的可溶性糖转化为淀粉（不甜）。沸水（高温）能够使酶失去活性。【例题3】酶是一种生物催化剂，它与无机催化剂相比较具有专一性、高效性和反应条件比较温和的特点，下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果，其中最能说明酶具有高效性的是 （ ） 【答案】A：酶为生物催化剂，其作用的本质是降低反应的活化能，因此与无机催化剂相比，能明显地加快反应速度，但化学
7、反应的平衡点是不会改变的，因此，B、D错误。C项表明两组实验均加有过氧化氢酶，只是pH不同；A项的变量为催化剂种类不同，二者的反应平衡点相同，但加入过氧化氢酶的一组需极少的时间达到平衡点，因此该组最能说明酶的高效性。【例题4】(2010长沙一调)为了认识酶作用的特性，以3%过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示。通过分析实验结果，能够得出相应的结论。在下列有关结论的描述中，从表中找不到实验依据的一项是 ()方法观察结果1常温下自然分解氧气泡少而小2常温下加入Fe3氧气泡稍多而小3常温下加入鲜肝提取液氧气泡极多而大4加入煮沸后冷却的鲜肝提取液氧气泡少而小A.从催化反应条件看，酶的作用条件
8、温和B从催化活性看，酶变性后就失活C从催化底物范围看，酶有专一性D从催化反应效率看，酶有高效性【答案】B【解析】本题为实验分析题，根据题目给出的四种实验方法和现象，应用对比分析法分析如下：比较1、2和3可知，加Fe3比自然情况下分解产生氧气泡稍多，而加入新鲜的肝脏提取液，氧气泡多而大，说明肝脏提取液中含有强烈催化作用的催化剂，这种催化剂显然是酶，同时说明酶具有高效性。酶的催化是在常温下进行的，所以酶的催化条件具有温和性。比较1、3、4可知，煮沸的鲜肝提取液已失去催化作用，说明高温使酶失活，这进一步说明酶催化条件的温和性。由本题实验中只有H2O2溶液这一种，无法知道提取液中的酶能否催化其他反应，即无法说明酶具有专一性。
