高中生物人教必修一同步辅导与检测降低化学反应活化能的酶

第1节降低化学反应活化能的酶（一）

细胞的能量供应和利用

1．说明酶在细胞代谢中的作用、本质。2．通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断地探索和争论中前进的。3．进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。知识清单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：细胞生命活动的基础。(1)活细胞(2)化学反应

2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理①H2O2→________。②加热、FeCl3溶液中的________以及肝脏研磨液中的________均可影响H2O2的分解速率。①H2O＋O2②Fe3＋过氧化氢酶

(2)实验过程和现象记录，见下表：试管编号加入物质处理现象12mLH2O2溶液不做处理无气泡产生22mLH2O2溶液①_____加热有气泡产生32mLH2O2溶液加2滴②____有气泡产生42mLH2O2溶液2滴肝脏研磨液有③______气泡产生①90°C②FeCl3③大量(3)实验结论酶在常温常压下，可以高效地完成对化学反应的催化。(4)实验中变量的控制①自变量：在实验过程中________的变量。在本实验中为90°C加热、________和________等。②因变量：随________变化而变化的变量。在本实验中为________。③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的________，如肝脏的新鲜程度等。④对照原则：在对照实验中，除了________外，其他变量都应当________。(4)①人为改变Fe3＋过氧化氢酶②自变量O2的释放量③因素④自变量保持一致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。(1)常态活跃(2)降低活化能(3)温和综合拓展1．控制变量与对照实验(1)控制变量。实验过程中可以变化的因素称为变量。其中由实验者所控制的因素或条件(人为改变的变量)称为自变量；随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。(2)单一变量原则。实验的关键之一是控制无关变量或减少额外变量。除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件称为无关变量；由无关变量所引起的变化和结果称为额外变量。(3)对照实验。对照是实验控制的手段之一，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。通常有以下几种对照类型：空白对照、自身对照、条件对照、相互对照等。2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(如下图所示)(1)实验设计及现象分析试管3%的过氧化氢溶液自变量因变量点燃的卫生香检测结果分析不同的实验处理方法H2O2分解速率(气泡多少)12mL无复燃性H2O2自然分解缓慢22mL90°C水浴加热很少有复燃性加热能促进H2O2分解32mL滴加3.5%的FeCl3溶液2滴较多复燃性较强Fe3＋能催化H2O2分解42mL滴加20%的肝脏研磨液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(2)实验要点①点燃卫生香的时间一般为实验(加入试剂)后的2～3分钟，这一时间要因温度和试剂的新鲜程度而定。②本实验成功的关键是实验用的肝脏要新鲜。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催化作用，过氧化氢就不会被分解。肝脏必须进行研磨，以便使过氧化氢酶释放出来，并增大了过氧化氢酶与试管中过氧化氢分子的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。③H2O2有腐蚀性，不要使其接触皮肤。如沾染上，应及时用清水冲洗。④实验过程中要及时观察。过氧化氢经过氧化氢酶或Fe3＋催化后分解成水和氧气，氧气的多少可通过两个途径观察：一是观察产生的气泡的数量的多少；二是用无火焰带火星的卫生香燃烧的猛烈程度来鉴定，氧气多会使无火焰带火星的卫生香复燃猛烈。卫生香应放在试管内液面的上方，不要插入溶液中，以免卫生香因潮湿而熄灭。⑤应保持滴管洁净。因为酶具有高效性，少量的酶带入FeCl3溶液中就会干扰实验结果的准确性，增大实验误差。⑥在对照实验中，除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。3．酶在细胞代谢中的作用(1)活化能概念：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。(2)酶的作用：是一种生物催化剂，其作用是降低化学反应的活化能。如图所示。尝试应用1．比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率实验中，滴加过氧化氢酶的试管内，气泡产生的情况和卫生香燃烧的情况分别是(

)A．产生的气泡多，燃烧不猛烈B．产生的气泡多，燃烧猛烈C．产生的气泡少，燃烧不猛烈D．产生的气泡少，燃烧猛烈B2．在过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是(

)A．有利于过氧化氢酶的释放B．保护过氧化氢酶C．提高过氧化氢酶的活性D．以上说法都不对A知识清单酶的本质1．探索历程酵母细胞酵母细胞催化作用蛋白质RNA2．酶的定义的理解(1)合成场所：________内。(2)功能：具有________作用。(3)本质：是有机物，绝大多数是________，极少数是________。(1)活细胞(2)催化(3)蛋白质RNA综合拓展1．酶本质的探索时间科学家实验结论1773年意大利科学家斯帕兰札尼让鹰吞下装有肉块的小巧金属笼，一段时间后，把金属笼从鹰的胃内取出，发现笼内的肉块消失了他推断胃液中含有消化肉块的物质，但当时他不知道是什么物质1836年德国科学家施旺从胃液中提取出这种消化蛋白质的物质解开胃的消化之谜1926年美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并通过化学实验，证实脲酶是蛋白质酶是一类具有催化作用的蛋白质20世纪30年代多位科学家相继提取出多种酶的结晶，并证明都是蛋白质20世纪80年代美国科学家切赫发现少数RNA也具有生物催化功能酶的化学本质是蛋白质或RNA2.酶的概念：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，少数酶是RNA。(注意从产生、作用、本质三个方面来掌握)3．酶与激素的关系酶激素来源活细胞产生专门的内分泌腺或特定部位细胞产生化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等生理功能催化作用调节作用联系(1)酶和激素都是生物体内的活细胞产生的，激素的合成过程包括一系列的生化反应，是由细胞内的酶催化的，因此产生激素的细胞一定能够产生酶。(2)在生物体内均属于高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少尝试应用3．下面关于酶的表述，全面而准确的是(

)A．酶不能脱离生物体起作用B．酶是蛋白质C．酶与无机催化剂没有本质区别D．酶是活细胞产生的有催化作用的有机物D4．当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行，当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明(

)A．RNA是核酸的一种B．RNA也可起生物催化的作用C．RNA主要存在于细胞质中D．RNA是该种生物的遗传物质B酶的概念

关于酶的特性，下列表述中错误的一项是(

)A．酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物B．化学反应前后，酶的化学性质和数量不变C．酶的催化效率很高，但易受温度和酸碱度影响D．一旦离开活细胞，酶就失去催化能力解析：本题主要考查酶的特性，A、B、C三项不难理解，D项容易迷惑人。但联想到唾液淀粉酶消化淀粉的实验，酶不仅离开了活细胞，而且离开了口腔，在试管中能把淀粉消化分解成麦芽糖，所以D项是错误的。答案：D名师点睛：酶和一般催化剂一样，反应前后酶的性质和数量均没有变化。条件适宜的情况下，酶离开活细胞仍具有催化作用。变式训练1．酶的基本组成单位是(

)A．氨基酸B．核糖核苷酸C．葡萄糖D．A或BD酶的作用和本质

酶能降低反应物的活化能而大大地加快了反应速度。下列能使植物细胞壁和细胞膜结构在常温下均快速破坏的一组酶是(

)A．淀粉酶、纤维素、溶菌酶B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶解析：本题考查植物细胞壁和细胞膜的成分，细胞壁的成分是纤维素、果