51细胞的能量供应和利用学案

1、（2）为什么加热能促进过氧化氢的分解提高反应速率？加热起了什么作用？（3）在细胞内能通过加热来提高反应速率吗?（4）3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明什么？（5） 3号试管与4号试管相比，哪支试管中的反应速率快？这说明什么？实验结论：【探究2】为什么过氧化氢酶具有催化作用？ 资料：在20C测得的也。2分解的活化能条件.活化能/kJ -没有雁化剂雁化m75用胶态瞬化54用过氧化氢酶傕化29提问：2、为什么酶比无机催化剂催化效率更高?1从表格所示数据能否推测出催化剂的作用原理?【探究3】酶的本质思考问题：1巴斯德和李比希的观点各有什么积极意义和局限性？2、毕希纳是怎样结束这场争论的

2、？他的结论是什么？ 3、萨姆纳历时9年才证明服酶是蛋白质，并因此获诺贝尔化学奖。你认为他成功 的主要原因是什么？课堂练习1. 下列关于酶的概念，最准确的叙述是（）A酶是一种蛋白质B酶是一种具有催化能力的蛋白质C酶是活细胞产生的一种蛋白质D酶是活细胞产生的具有催化能力的一种有机物2. 催化脂肪酶水解的酶是（）A肽酶B、蛋白酶 C脂肪酶 D淀粉酶3. 斯帕兰札尼发现，放在鹰胃内的肉块经过一段时间后消失了。这主要是由于鹰胃内有块起了 作用的（A. 胃蛋白酶 D.胃淀粉酶C.盐酸溶液D.物理性摩擦4. 选用新鲜肝脏做酶的高效性实验，是因为新鲜肝脏中（）A.含Fe3+多B.过氧化氢酶易发挥作用C.含的酶

3、的种类多.D.过氧化氢酶多且活性强5. 下列关于过氧化氢的叙述中，正确的是（）A. 在无催化剂时，不会分解水和氧气B. 过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害第五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【学习目标】1“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。2理解酶的作用机理、酶的发现过程以及酶的本质。【自主学习】1. 细胞中每时每刻都进行着许多，统称为细胞代谢。2. 实验过程中可以变化的因素称为，其中人为改变的变量称为 ，随着自变量的变化而变化的变量称做，除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造

4、成影响，这些变量称为。除一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做，它-般设置组和组。3. 分子从常态转变为的活跃状态所需要的称为活化能。同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更，因而 更高，这样细胞代谢就能在 条件下快速进行。4. 巴斯德以前，许多化学家认为发酵是纯，与 无关。1857年巴斯德提出发酵是由 的存在，即有 的参与才能引起发酵；而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞后才能发挥作用。两种观点争执不下。德国化学家李比希发现不含酵母细胞的 与活酵母是一样的，都能引起发酵，他将引起发酵的物质称为，最早从刀豆中提取出服酶的是美国科学家，他用多种方法证明

5、了酶是。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。5. 酶是产生的，具有 作用的一类，其中绝大多数酶是，少数是o【小组合作探究】【探究1】比较过氧化氢在不同条件下分解的实验现象及理论分析试卷 号3%±氧化氢溶控制变量点燃的卫生 香检测实验处理气泡多12mL少22mL90左右水浴加热很少32mL滴加3. 5%FeC13溶液2滴较多燃烧但不猛烈42mL滴加20%干脏研磨液2 滴很多燃烧猛烈思考并讨论：(1) 与1号试管相比，2号试管出现了什么不同的现象？这一现象说明什么？氢溶液实验处理气泡多检测12mL滴加3. 5%FeCl 3溶液2较多燃烧但不猛烈滴22mL滴加

6、20%干脏研磨液2滴很多燃烧猛烈4, 结论：o5. 分析讨论：实验的自变量：因变量：O参考指标：。实验2:证明酶具有专一性思实验组:底物+相应酶液-底物分解 对照组：相同底物+另一种酶液-底物不分解实益组:底物+相应酶液一底物分解对照组：另一底物+相同酶液一底物不分解 实验中：自变量：因变量：无关变量：。(二)探究的酶特性实例：淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用1. 原理：淀粉和蔗糖不具还原性，与斐林试剂不发生反应。用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后 用斐林试剂 鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的 专-性。2. 材料用具：略3. 实验步骤：操作序号项目1号试管2号试管1

7、注入3%的可溶性淀粉溶 液2mL/2注入3%的蔗糖溶液/2mL3注入新鲜淀粉酶落液，并振荡2mL2mL460 °温水保温5 min5min5注入斐林试剂，并振荡2mL2mL6水溶加热Imi n1 min7现象砖红色沉淀无砖红色沉淀4.结论:5. 分析讨论：(1)为什么要将试管浸到 60°C的温水保温?(2) 为什么用斐林试剂而不用碘液?6、思考：(1)如何绘制酶专一性的图？(2) 酶在反应前后有没有发生质和量的变化？(3) 每一种酶都能催化所有化学反应吗？酶能改变化学反应平衡吗？C. Fe3+和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应D. 在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平

8、衡会向分解一侧移动第2课时酶的特性【学习目标】1. 阐明酶的特性。2. 概述酶的作用条件。3. 进行有关的实验和探究，学会控制变量、检测因变量，能设计简单的单因子变量对比的实 验。【自主学习】（一）酶的特性1、 酶具有性。即酶的催化效率是无机催化剂的倍，2、 酶具有性。即一种酶只能催化或化学反应。3、酶的作用条件，影响酶活性的因素有、o（二）影响酶促反应的因素1. 酶浓度对酶促反应的影响：在底物足够，其他条件固定的条件下，酶促反应的速率与酶浓度呈正比（如图甲）。2. 底物浓度对酶促反应的影响：在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度的增加而加快；当底物浓度很大且 达到一定限度时，再增加底物浓度，反

9、应速率也几乎不再改变（如图乙）。3. pH对酶促反应的影响：在一定条件下，每一种酶在某一pH时的活性最大，这个 pH称为这种酶的最适pHo在最适pH两侧的曲线基本是对称的，pH过高或过低会使酶丧失催化能力（如图的眦°底物浓度。PH °献辨 ffIC 细 ffIT【小组合作探究】一、酶的特性（一）验证酶的特性实验1、验证酶具有高效性思路：实验知:底物+生物催化剂（酶）底物分解速率（产物形成速率） 对照组：底物+无机催化剂底物分解速率（产物形成速率） 实验中：自变量：因变量：无关变量：实例：比较过氧化氢酶与Fe?的催化效率1. 原理：过氧化氢在化学催化剂Fe3+生物催化剂酶的作

10、用下，可以分解为水和氧气2. 材料用具：略3. 实验步骤：|试卷号| 3%过氧化|控制变量|点燃的卫生可序号加入试剂或处埋万法试管1231注入新鲜的淀粉酶溶液ImLImLImL2注入蒸馅水ImL3注入氢氧化钠溶液ImL/4注入盐酸ImL5注入可溶性淀粉溶液2mL2mL2mL660 °C水浴保温5min7加入斐林试剂，边加边振荡2mL2-L2mL8水浴加热煮沸Imin9观察3支试管中溶液颜色变 化变记录一.一.思考与讨论:1. 为什么要在加入淀粉酶溶液之前控制好各自的温度?2. 本实验的自变量和因变量各是什么？3. 关于酶的特性，你能得出什么结论?4. 本实验能用斐林试剂检测因变量吗？

11、为什么?A、种类有差异，数量相同C种类无差异，数量相同2.A、生物体内的化学反应提供能量C酶是一种高效、专一的无机催化剂5. 本实验能用H2O2和过氧化氢酶作为实验材料吗 ？为什么?同一个体内的各类活细胞所含酶的（）B种类有差异，数量不同D种类无差异，数量不同关于酶生理功能的叙述，下列哪一项是正确的（ ）B、能加快生物体内的生化反应速度D能促进生物体内营养物质的运输10倍，与用唾液原D、消耗能在唾液淀粉酶水解淀粉的头验中，将唾液稀释4. 进入冬眠的动物体，代谢极为缓慢，最根本的原因是（、巾稳a、体内酶活性降低b、气温低q 定5. 下列条件中，不能使酶失活的是（）、A、咼温B低温C、D、下图纵曲

12、线生成物量中横表示应时度增其中能正确表示酶浓度二、影响酶促反应的因素(一) 酶的活性：影响酶活性的因素一定会影响酶促反应的速率。1. 表示方法：以单位时间内底物的减少量或产物的生成量来表示。2. 影响因素温度/PH图示含义:结论:改变酶的空间结构，使酶失活变性。三:、(pH)对酶活性的影响底物浓I度酶液、酶浓度?检测 >底物分解速度或产物生成速度底物+ T2(pH2)+酶液 > 自变量：；因变量：；无关变 量：o 实例1：探究温度对淀粉酶活性的影响。1. 实验原理：(1) 淀粉遇碘后，形成蓝色的复合物。(2) 淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。注

13、:市售a-淀粉酶的最适温度约 60° C2. 方法步骤：(1) 取3支试管，编上号(A、B C),然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液；(2) 另取3支试管，编上号(a、b、c),然后分别注入ImL新鲜淀粉酶溶液；(3) 将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组，分别放入沸水、热水 (约60。 C)和冰块中，维持各自的温度 5min;(4) 分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，维持各自的温度5mi n;(5) 在3支试管中各滴入1-2滴碘液，摇匀后观察这 3支试管中溶液颜色变化并记录；虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有 的放矢

14、。3. 毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在 活酵母细胞中一样。4. 萨姆纳历时9年用正确的科学方法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功 属于不畏艰苦的人。（四）旁栏思考题绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响到蛋白质的结构，所以酶比较"娇气”。（五）第一小节练习基础题1. 巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。李比希：弓I起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥 作用。毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵

15、母细胞中一 样。萨姆纳：酶是蛋白质。2. 提示：（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要高效率地进 行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。（2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机催化剂常常需要 辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。3. Do拓展题1. 提示：可用第2章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很难鉴定酶的本质,主要是因为 细胞中酶的提取和纯化非常困难。2. 提示：（1）如四膜虫的rRNA前体具有催化活性。（2）目前己有发现具催化活性的DNA的报道。1. Bo2. Bo-B73.提示：这个模型中A

16、代表某类酶，B代表反应底物，A应产物。这个模型的含义是：酶A与底物B专一性结合，反应产生了产物C和D。这个模型揭示了酶的专一拓展题基础题反应速率C和D反的发生，反应代表催化性（六）第二小节练习1. （1） A点：随着反应底物浓度的增加，反应速率加快。B点：反应速率在此时达到最高。C点：反应速率 不再随反应底物浓度的增加而升高，维持在相对稳定的水平。（2） 如果A点时温度升高10 ° C,曲线上升的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下催化速率随底 物浓度的变化。温度高于或低于最适温度，反应速率都会变慢。（3）该曲线表明，B点的反应底物的浓度足够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这

17、时加 入少量的酶，会使反应速率加快（图略）。iiff反&咛闻ABCi t反应时闻<:t1-SJM n D7.下列关于酶的正确叙述是：（）A.活细胞产生的，在细胞内起作用B.酶与激素的作用相同C.酶的产生受遗传物质控制D,在催化过程中不断被消耗8. 探索温度对酶活性影响的实验，需进行如下步骤的的操作：取3支试管，编号并注入 2mL淀粉溶液 向各试管注入ImL a 一淀粉酶溶液%1向各试管滴1滴碘液将3支试管分别放在60° C热水、沸水和冰块中维持温度5min要观察到正确的实验现象，其合理的实验顺序应为（）A.一一一B.一一一C.一一一D.一一一10. 、下列关于酶的叙述中

18、正确的一项是（）。酶是活细胞产生的；酶都有消化功能；酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶；%1酶能够降低化学反应活化能，具有专一性、高效性 ；酶促反应与外界条件无关；淀粉酶能促进淀粉水解；酶只有在生物体内才起催化作用A.（I B.C.D.11. 下图是人体内某化学反应的图解，其中英文字母代表物质，数字表示反应前、中、后过程，请据图说明：112Si（1）图中代表酶的是 O从图1和图2可以反映出酶具有 性。如果D代表二肽，那么 E和F能发生的化学反应是 o（4）如果D代表蔗糖，那么 A为E和F则是 和.【教材问题答案】（一）问题探讨1. 这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？2. 是胃内的化学物质将肉块分解了。3. 提示：收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。（二）实验1. 2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。2. 不能。3. 说明FeCI3中的Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。4