江苏专版2023-2024学年新教材高中生物第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课件新人教版必修1

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1基础落实·必备知识全过关2重难探究·能力素养全提升学习目标1.

说明酶在细胞代谢中的作用，认识酶的作用机理。2.

通过实验操作和分析，学习变量控制和设计对照实验等科学探究方法。3.

阐明绝大多数酶的化学本质是蛋白质,认同科学是在争论和探索中前进的。01基础落实·必备知识全过关知识点一

酶在细胞代谢中的作用

1.

概念

2.

比较过氧化氢在不同条件下的分解

（1）实验原理

（2）实验现象试管现象气泡几乎无____较多______带火

星卫

生香不复燃复燃复燃性较强____________

（3）实验结论

①酶具有______作用。

②与无机催化剂相比,酶的催化效率______。少很多复燃性很强催化更高

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:与无机催化剂相比,酶____________的作用更显著,催化效率更高。

（3）意义:使细胞代谢能在______条件下快速有序地进行。常态活跃降低活化能温和知识点二

酶的本质

1.

关于酶本质的探索

2.

酶的概念和本质旁栏边角

想一想（1）

［教材P78科学方法］因变量是因自变量改变而变化的变量，因变量是否就是实验的“观测指标”?请举例说明。提示：

有些实验中观察到的现象不一定直接是因变量。如试管中“冒出的气泡”或“卫生香燃烧程度”都不是因变量,而是观测指标，实验中“过氧化氢的分解速率”是因变量。因为不能直接观察到因变量,所以通过检测气泡的多少或卫生香的燃烧程度推测过氧化氢分解速率的快慢。

提示：

加入2

滴煮沸过的肝脏研磨液的5号试管，可以与加入新鲜的肝脏研磨液的4号试管作对照；同理，加入2

滴蒸馏水的6

号试管可以作为3

号试管和4

号试管的对照组。（3）

［教材P80拓展应用］给你一份某种酶的结晶，你能设计实验检测它是否属于蛋白质吗？提示：可以利用双缩脲试剂进行检测。结论语句

辨一辨（1）

酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。(

)

×

×（3）

无关变量是与实验结果无关的变量。(

)

×（4）

在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的。(

)

√（5）

酶的基本组成单位是氨基酸。(

)

×（6）

具有分泌功能的细胞才能产生酶。(

)

×（7）

酶是由活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。(

)

×（8）

酶具有催化、调节等多种功能。(

)

×02重难探究·能力素养全提升主题一

比较过氧化氢在不同条件下的分解情境探究

（1）

实验中为什么要选用新鲜的肝脏？为什么把肝脏制备成肝脏研磨液?提示：

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，失去作用。制成肝脏研磨液会增大酶与过氧化氢的接触面积，加快过氧化氢的分解速率。（2）

本实验中自变量、因变量和无关变量分别是什么？本实验中哪支试管是对照组？哪支试管是实验组？

（3）

对照实验是科学研究常用的一种实验方法，请结合本实验中的对照实验,指出该组对照实验说明的问题。组别结论___________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________加热能促进过氧化氢的分解

肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解

方法突破

1.

变量：实验过程中的变化因素称为变量

2.

对照实验的类型视角应用视角1

“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验分析1.

下列“关于比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的叙述,错误的是(

)

C

2.

下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析合理的是(

)

CA.本实验的自变量只是催化剂的不同B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等C.1号与2号、1号与4号可分别构成对照实验D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低化学反应的活化能

视角2

控制变量和对照实验3.

在如图所示的实验中，属于无关变量的是(

)

CA.催化剂的种类B.过氧化氢分解的速率C.试管中的过氧化氢溶液的量D.产生气泡量

4.

[2023宁夏银川一中高一月考]根据以下关于过氧化氢分解实验的过程和结果，下列分析错误的是(

)

试管处理措施不做任何处理实验结果-

√[解析]a和d对照，只能说明酶能促进化学反应的进行，要证明酶的催化效率更高，需要将有酶和无机催化剂参与的反应进行比较，A项错误；分析表格可知，c和d都加入了不同的催化剂，所以c和d形成相互对照，自变量是催化剂的种类，B项正确；a和c对照说明无机催化剂能促进化学反应的进行，即具有催化作用，C项正确；实验中只有过氧化氢一种底物和过氧化氢酶一种酶，因而a、c、d不能说明酶的催化具有专一性，D项正确。主题二

酶的本质及其作用机理情境探究1.

在化学实验中，很多反应需要加热才能进行；细胞的代谢是利用酶的作用保证其顺利进行。下图分别为酶催化、无机催化剂催化、无催化剂三种情况下的反应能量变化曲线。（1）

图中曲线①②③对应的情况分别为__________、________________、________。无催化剂无机催化剂催化酶催化（2）

曲线①③说明酶具有__________；曲线②③说明酶的______________。催化作用催化效率更高（3）

使用酶作为催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能的值为______；使用无机催化剂时，所降低的化学反应的活化能的值为_

_____。

（4）

酶的作用机理是______________________。降低化学反应的活化能2.

如图表示A、B两种酶用蛋白酶处理后酶活性与处理时间的关系，据图分析回答下列问题。（1）

A、B两种酶的化学本质是否相同？请说明理由：

（2）

B酶活性改变的原因是提示：

蛋白酶处理过程中其空间结构发生改变，从而使其活性丧失（3）

让A、B两种酶的变化趋势换位，应用_

_________酶处理。

方法突破

探究酶的化学本质的实验思路

（1）探究酶的本质是否为蛋白质项目实验组对照组材料待测酶溶液（等量）已知蛋白液试剂分别加入等量的双缩脲试剂现象是否呈现紫色呈现紫色结论实验组呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质，反之该酶的化学本质不是蛋白质

视角应用视角1

酶的作用机理1.

下图表示酶的作用机理，相关叙述错误的是(

)

D

CA.&1&

B.&2&

C.&3&

D.&4&

视角2

酶的化学本质3.

脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述正确的是(

)

BA.脲酶的作用原理与无机催化剂的不同B.能催化脲酶水解的酶是蛋白酶C.在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用D.食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解[解析]

脲酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低化学反应的活化能，A项错误；酶是由活细胞产生的，可以在细胞内、外发挥作用，C项错误；刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，刀豆中的脲酶在人体内会被水解，故其不能催化人体中的尿素水解，D项错误。4.

下列关于酶的叙述有几项是正确的？(

)

①是有分泌功能的细胞产生的

②有的从食物中获得，有的在体内转化而来

③凡是活细胞都能产生酶

④酶只能在核糖体上合成

⑤酶的水解产物是氨