1、生物必修1(人教版)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 酶的作用和本质核心点睛1说明酶在细胞代谢中的作用、本质和特性。(重、难点)2学会分析实验中的自变量、因变量、无关变量等。(重、难点)3通过阅读分析“关于酶本质的探索”资料,认同科学是在不断地探索和争论中前进的。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接新知初探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_的基础。2比较过氧化氢在不同条件下的分解实验:(1)实验原理:一、酶在细胞代谢中的作用栏目链接核心点睛新知初探要点探究化学
2、反应酶细胞生命活动(2)实验过程和现象:要点探究新知初探核心点睛栏目链接试管编号试剂处理现象12 mL H2O2溶液常温几乎无气泡产生22 mL H2O2溶液90 水浴加热有_气泡32 mL H2O2溶液3.5%FeCl3溶液2滴有_气泡42 mL H2O2溶液新鲜肝脏研磨液2滴有_气泡较少较多大量3.酶的作用原理和本质:(1)酶的作用原理。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。作用机制: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。要点探究新知初探核心点睛栏目链接常态活跃活化能要点探究新知初探核心点睛栏目链接答案:活细胞 催化作用 蛋白质或RNA二、酶的本质
3、的探索历程1探索历程。发酵是纯化学反应,与生命活动无关。要点探究新知初探核心点睛栏目链接答案:活细胞 死细胞中的物质 发酵 蛋白质 蛋白质 RNA2结论。酶是_产生的具有_作用的_。其中绝大多数酶是_,少数是_。判断(1)酶的基本组成单位都是氨基酸。()要点探究新知初探核心点睛栏目链接活细胞催化有机物蛋白质RNA提示:绝大多数酶是蛋白质,基本组成单位是氨基酸;少数酶是RNA,基本组成单位是核糖核苷酸。(2)一切活细胞都可产生酶。()(3)酶提供了反应过程所必需的活化能。()栏目链接核心点睛新知初探要点探究提示:酶降低化学反应的活化能。要点探究问题导学1FeCl3溶液和肝脏研磨液加快反应的速率的
4、效果不同,它们的作用机理相同吗?试分析原因。2胰蛋白酶可以用哪种试剂鉴定?它的形成和分泌需要哪些细胞结构参与?要点探究新知初探核心点睛栏目链接提示:相同。两者都是催化剂,都是通过降低反应的活化能来加快反应速率的。提示:胰蛋白酶属于分泌蛋白,鉴定时用双缩脲试剂。参与它形成和分泌的细胞结构有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体和细胞膜。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接1对照实验设计。组别对照组实验组试管号1234H2O2溶液2 mL2 mL2 mL2 mL栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接实验处理不处理90 热水浴用滴管加2滴3.5%FeCl3溶液用滴管加2滴质量分数为20%肝脏研磨液图
5、示设置目的排除无关变量产生的误差与对照组形成对照,比较实验现象,通过分析实验结果得出结论栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接 特别提醒实验的对照原则通过设置对照实验,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。(1)空白对照:对照组不施加任何处理因素。(2)实验对照:对照组不施加处理因素,但施加某种与处理因素有关的实验因素。(3)自身对照:对照与实验在同一受试对象进行,如以病人用药前后的血压值作对比。(4)相互对照:几种处理(或水平)互为对照。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接2实验的变量。变量的种类含义举例自变量人为改变的变量2号水浴加热、3号FeCl3溶液、4号肝脏
6、研磨液因变量随着自变量的变化而变化的变量用单位时间产生气泡的数目多少表示H2O2分解速率无关变量除自变量外,对实验结果能造成影响的可变因素加入H2O2的量;实验室温度;FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接 3.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,就不能促进过氧化氢分解成水和氧气。(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,可能会使两个试管中气泡一样多,从而影响实验结果的准确性。栏目链
7、接核心点睛新知初探要点探究栏目链接【例】下列试管中各注入10 mL 2%的过氧化氢溶液,实验中单位时间内产生气泡最多的是()A栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析:A中含有丰富的过氧化氢酶,催化效率高;C中加热后酶失去了活性。名师点睛:过氧化氢在不同条件下的分解结果酶和无机催化剂一样,并不改变化学反应平衡点的位置,只是改变化学反应的速度,使化学反应更快地达到平衡点。而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接跟踪训练11如图所示,在适宜的温度、pH条件下,实线表示没有酶时的反应进程。在T1时,将催化此反应的酶加入反应物中,则图中表示此反应进
8、程的是()C栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接A曲线a B曲线b C曲线c D曲线d栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析:酶和无机催化剂一样,并不改变化学反应平衡点的位置,只是改变化学反应的速度,使化学反应更快地达到平衡点。从图中可以看出,曲线a、b、d均改变了此反应的平衡,都是错误的。曲线c表示酶使反应达到平衡的时间缩短(即反应速度提高),而不改变反应的平衡。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接1催化机理。酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能,分析如下图。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接(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)
9、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,但会提供活化能。2酶与一般无机催化剂的共同点。(1)改变化学反应速率,本身不被消耗;(2)只能催化已存在的化学反应;(3)降低活化能,使反应速率加快;(4)缩短达到平衡的时间,但不改变化学反应的方向和平衡点。核心点睛新知初探要点探究栏目链接【例】下列关于酶的叙述中,正确的是()A酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段C酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率D酶只能由内分泌细胞合成A栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析:酶的化学本质是蛋白质或RN
10、A。化学本质是RNA的酶的形成不需要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工。酶是通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率的。能进行正常代谢的细胞都能合成酶。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接名师点睛:酶概念的深化(1)产生酶的细胞:所有的活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)。(2)酶在细胞内的合成场所:不都在核糖体,RNA的合成主要在细胞核。(3)酶的基本组成单位:氨基酸或核糖核苷酸。(4)酶发挥作用的场所:无论在细胞内、细胞外、甚至体外,只要条件允许,酶都可以发挥作用。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接跟踪训练2酶在水解过程中,通常能得到多肽,最后能得到氨基酸,这说明()A酶是
11、由活细胞产生的B酶是生物催化剂C绝大多数酶的化学本质是蛋白质D酶的基本组成单位是多肽C栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析:氨基酸是蛋白质的基本组成单位,酶水解后最终得到氨基酸,可见绝大多数酶的化学本质是蛋白质。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接 实验专项“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验分析(1)步骤和结果:试管号3%的H2O2溶液自变量因变量点燃卫生香检测结果分析处理方法气泡多少12 mL几乎没有无复燃H2O2缓慢自然分解22 mL90 左右水浴加热有一些有复燃加热能促进H2O2分解栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接32 mL滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2
12、滴较多复燃性较强Fe3能催化H2O2的分解42 mL滴加质量分数为20%的肝脏磨液2滴很多复燃性更强过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用,且效率高栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接(2)结论:过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3溶液等无机催化剂的催化效率,所以酶的催化作用具有高效性。核心点睛新知初探要点探究栏目链接【例】(2015江门高一检测)图中的新鲜土豆片与H2O2接触后,产生的现象及推测错误的是()C核心点睛新知初探要点探究栏目链接A若有气体大量产生,可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶B若增加新鲜土豆片的数量,量筒中产生气体的速率加快C一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限D为保
13、证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析:土豆片中含有过氧化氢酶能够催化过氧化氢的分解,增加土豆片,加快反应速率使氧气释放速率加快;由于瓶子中的反应物(H2O2)是有限的,所以一段时间后气体的量不再增加;为保证实验的严谨性,要保证单一变量,控制好无关变量,因为高温情况下过氧化氢会自动分解。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接跟踪训练下列叙述与下图实验不相符的是()D栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接A该实验的自变量是催化剂的种类B该实验的因变量是催化剂的催化效率C该实验能证明酶降低活化能的作用更显著D加入肝脏研磨液和Fe3,前者的反应速率总是
14、较快栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接解析:在适宜的条件下,酶和无机催化剂相比,降低活化能的效果更好,不同条件下,二者无法比较。栏目链接核心点睛新知初探要点探究栏目链接动物界的婚礼派对一对蜗牛举办婚礼,蝴蝶去祝贺,看见新郎新娘长得一个模样,分不清哪位是新郎,哪位是新娘。怕出洋相,蝴蝶只好含糊地说了声祝它俩幸福,就飞走了。过了一段时间,蝴蝶又参加蚯蚓的婚礼,发现蚯蚓的新郎新娘也长得一模一样。蝴蝶心里很纳闷,怎么新郎新娘也是一个模样?这时蝴蝶正好碰见黄鳝,蝴蝶就喊道:“喂!黄鳝先生!”,黄鳝纠正道:“不,现在应该叫我小姐。”蝴蝶摇摇头道:“对不起,现在应该称你小姐,以后就要改称你女士了。”黄鳝摇了摇头说:“哈哈,将来应该叫我先生。”蝴蝶这次又闹笑话了,你知道蝴蝶错在哪儿吗?趣味生物