高三生物一轮复习降低化学反应活化能的酶探究案第1课时

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）（探究案）【学习目标】通过实验的分析，总结实验变量的分析方法，整理对照实验设计思路。认识酶的作用特性，理解酶在细胞内的物质和能量转变中的地位和作用。构建酶特性的相关曲线，培养科学思维（模型与建模）。【合作探究】合作探究一：实验变量分析情景一：为探究“影响酶活性的因素”，某生物兴趣小组设计了一个实验方案，如下表：试管底物和试剂实验条件11cm3的正方体凝固蛋白质+4mL蒸馏水37℃水浴；pH=1.521cm3的正方体凝固蛋白质+4mL胃蛋白酶37℃水浴；pH=831cm3的正方体凝固蛋白质+4mL胃蛋白酶①41cm3的正方体凝固蛋白质+4mL胃蛋白酶0℃水浴；pH=1.5若2、3试管为一组对照实验，要探究的自变量是____________，在3、4号试管所研究的问题中，pH属于________________。（2）请完成实验方案：①应为_______________________________。（3）本实验的因变量可以通过观察_______________________________确定。思考1：上述材料中第几支试管是对照组？仅考虑2与3、3与4属于对照实验的哪一类型，这样的设置有什么优点？思考2：探究“酵母菌细胞呼吸的方式”的实验中设置有氧和无氧两个实验组，与上述2与3形成的对照实验是否属于同一个类型？【典型例题】1：对照组的作用是抵消非实验因素的干扰和影响,以避免对结果作出错误的判断。设置对照是生物实验中常用的方法,下列实验分组设置错误的是验证金丝雀虉草胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，不做处理的土壤为实验组研究胃液的分泌是否有神经调节以外的调节方式，设置神经支配和无神经支配两组公鸡睾丸分泌雄激素的研究中，睾丸摘除后与重新移植的处理体现自身前后对照【变式训练】1在实验中,控制自变量可以采用“加法原理”和“减法原理”,与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列探究实验中,既运用“减法原理”又运用“加法原理”的是（）A.探究Mg是否为植物的必需元素B.探究温度和pH对酶活性的影响C.探究低温诱导对染色体数目的影响D.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度合作探究二：实验思路设计情景二：将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路和预期结果：请总结实验思路设计大致思路和注意事项：【典型例题】2：泥鳅生活的环境易受重金属镉的污染，镉会降低泥鳅体内消化酶的活性，从而影响泥鳅的生长繁殖。请回答：（1）酶易受温度和pH影响而降低或丧失生物学活性，这表明酶的作用条件_________。（2）请以淀粉酶为例，根据给出的实验材料，设计实验来验证镉会使淀粉酶的活性降低。写出实验思路，并预期实验结果。实验材料：淀粉、从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液、含镉的溶液、蒸馏水、碘液。合作探究三：酶的特性情景三：酶的“诱导契合学说”认为，酶活性中心的结构原来并不和底物的结构完全吻合，当底物与酶相遇时，可诱导酶活性中心的构象发生变化，有关的各个基团达到正确的排列和定向，使底物和酶契合形成络合物。产物从酶上脱落后，酶活性中心又恢复到原构象。相关说法正确的是（

）A．酶与底物形成络合物时，提供了底物转化成产物所需的活化能B．这一模型可以解释淀粉酶可以催化二糖水解成2分子单糖的过程C．ATP水解释放的磷酸基团使某些酶磷酸化导致其空间结构改变D．酶活性中心的构象发生变化的过程伴随着肽键的断裂思考1.上述材料可以说明酶的哪种特性？通过实验验证该特性，要如何设计？请构建该特性的数学模型。思考2.请描述酶的高效性，构建酶高效性数学模型，并进行分析。【典型例题】3：下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是()A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率【变式训练】2在生命活动中，酶、激素、神经通质、抗体、tRNA等都有一定的专一性，下列叙述正确的是