降低化学反应活化能的酶高一上学期生物人教版必修1

5.1降低化学反应活化能的酶（第一课时：酶的作用和本质）5.1降低化学反应活化能的酶小鸡啄食沙粒物理性消化胃只有物理性消化，没有化学性消化吗？斯帕兰札尼的实验巧妙之处：排除物理性消化干扰，说明肉块消失是化学性消化的结果。一、细胞代谢核糖体氨基酸脱水缩合线粒体二氧化碳和水合成有机物叶绿体分解有机物，释放能量细胞中每时每刻进行的许多化学反应，统称为细胞代谢。2H2O22H2O+O2过氧化氢酶哪些措施加快过氧化氢分解的速度？升温、加催化剂实验目的比较H2O2在不同条件下分解的快慢，了解酶的作用原理和意义实验原理2H2O22H2O+O2反应条件材料用具①新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液；②新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液；③质量分数为3.5%的FeCl3溶液；用具：量筒、试管、滴管、酒精灯、卫生香等1.常温2.加热3.Fe3+是无机催化剂4.新鲜的肝脏中的过氧化氢酶实验现象判断H2O2的分解快慢依据：O2的产生量①点燃的卫生香的复燃情况②气泡冒出情况二、酶在细胞代谢中的作用二、酶在细胞代谢中的作用步骤试管编号1234一H2O2

浓度3%3%3%3%剂量2ml2ml2ml2ml二反应条件常温90℃2滴FeCl32滴肝脏研磨液观察气泡产生卫生香燃烧实验结论二、酶在细胞代谢中的作用室温90℃水浴加热2滴3.5%FeCl32滴肝脏研磨液123434一、酶在细胞代谢中的作用对照分析得出结论：1.

和

对照，说明升温可加快过氧化氢的分解。2.

和

对照，说明FeCl3可加快过氧化氢的分解。3.

和

对照，说明过氧化氢酶可加快过氧化氢的分解。4.4号对比3号产生气泡多，说明？

1号2号1号3号1号4号过氧化氢酶催化效率高。实验结论：科学方法：控制变量和设计对照实验人为控制的对实验对象进行处理的因素自变量除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持一致，并将结果进行比较的实验；对照实验一般要设置对照组和实验组对照实验除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素无关变量因自变量改变而变化的变量因变量一、酶在细胞代谢中的作用步骤试管编号变量分析1234一H2O2

浓度3%3%3%3%剂量2ml2ml2ml2ml二反应条件常温90℃FeCl3肝脏研磨液观察气泡产生卫生香燃烧结论无关变量自变量因变量不明显不复燃变亮较多不复燃少量复燃大量讨论：无关变量对实验结果没有影响吗？该实验的无关变量还有哪些？对照组实验组讨论：该实验的对照组和实验组分别是什么？相同适宜科学方法：变量分析加热、Fe3+、酶都能加快反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高加热为什么能加快过氧化氢分解？3号、4号试管没有加热，为什么也有大量气泡产生？活化能：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。加热：为分子提供了能量Fe3+：降低化学反应的活化能酶：同无机催化相比，酶能更显著地降低化学反应的活化能，因而催化效率更高。二、酶在细胞代谢中的作用模型构建升温、Fe3+、过氧化氢酶的作用机理图酶降低的活化能酶催化过程所需的活化能无酶催化过程下，所需的活化能①表示无酶催化时反应进行所需要的活化能是

段。②表示有酶催化时反应进行所需要的活化能是

段。③表示酶降低的活化能是

段。ACBCAB降低化学反应活化能合作探究考考你！1．如图表示过氧化氢分解前后的能量变化，其中曲线A、B分别表示没有酶催化和有酶催化时的反应过程。下列叙述错误的是(

)A.图中H表示没有酶催化时反应所需的活化能B.图中h表示酶催化时反应所需的活化能C.若将过氧化氢酶换为Fe3＋，则H-h值减小D.在加热时，H和h值都将减小D考考你！2．在其他条件不变而酶浓度增加时，下列图中能正确表示生成物量变化的是（图中虚线为酶浓度增加后的变化曲线）（）C注意：酶加快反应速度，缩短反应时间，但不改变产物的量一、酶在细胞代谢中的作用步骤试管编号1234一H2O2浓度3%剂量2ml二反应条件常温加热FeCl3肝脏研磨液剂量2滴结果气泡多少不明显少量较多大量点燃卫生香不复燃不复燃变亮复燃讨论：1.为什么要将肉块放在金属笼内？2.是什么物质使肉块消失了？3.怎样才能证明你的推测？排除物理性消化干扰胃内的化学物质收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否能将肉块分解斯帕兰札尼在研究鹰的消化作用发酵是纯化学反应，与生命活动无关发酵与活细胞有关，没有活细胞的参与，糖类不可能变成酒精引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，只有在细胞死亡并裂解后才发挥作用酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起作用，就像在活酵母细胞中一样毕希纳酶是蛋白质萨姆纳少数RNA

也具有生物催化功能切赫和奥尔特曼巴斯德法国微生物学家李比希德国化学家一、酶的本质三、酶的本质阅读教材P79-80，请完成连线：切赫奥特曼刀豆刀豆子二、酶的本质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，少数为RNA。生理功能来源化学本质考考你！1．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性(酶催化特定化学反应的能力)与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是（

）A.甲酶的化学本质为蛋白质B.甲酶能够不被该种蛋白酶降解C.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变D.甲酶可能是具有催化功能的RNAA鉴定酶本质的方法A.酶解法X酶+蛋白酶加入酶的底物底物没有被催化→该酶是蛋白质底物被催化→该酶是RNAB.试剂检测法可利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应原理。考考你！2.生物体内许多化学反应需要酶的催化,下列关于酶的叙述,正确的是(

)A.酶只有在生物体内才能起催化作用B.所有酶都含有C、H、O、N四种化学元素C.人体内的酶进行催化过程中，酶本身不变，所以酶不会发生自我更新D.酶都在核糖体上合成B酶的概念：正确说法错误说法来源具有分泌功能的细胞产生，有的来源于食物化学本质蛋白质合成原料氨基酸合成场所核糖体作用场所只在细胞内起催化作用生理功能酶具有调节、催化等多种功能活细胞都能产生(人的成熟红细胞除外)有机物(多数是蛋白质，少数为RNA)氨基酸或核糖核苷酸核糖体或细胞核在细胞内、细胞外，或生物体外发挥作用酶只有催化作用活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物小结：酶的作用和本质5.1降低化学反应活化能的酶（第二课时：酶的特性）三、酶的特性酶具有高效性酶具有专一性酶的作用条件较稳和

资料1：每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。但3号试管的火焰燃烧程度没有4号试管猛烈。说明什么？

如何设计实验证明酶的高效性？1.酶具有高效性【合作探究】以时间为横坐标，产物的量为纵坐标，请画出在“加酶、加无机催化剂、未加催化剂”三种条件下的化学反应速率曲线。请尝试分析生活现象：口腔里有唾液淀粉酶，而塞进牙缝里的肉丝很长时间还没被消化，可能原因是什么？资料2：无机催化剂催化的化学反应范围比较广。例如，酸既能催化蛋白质水解，也能催化脂肪水解，还能催化淀粉水解。酶是否也有这样的特点？如何证明酶具有专一性？2.酶具有专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。合作探究分小组，用所给的材料、用具讨论出实验方案，并简要记录。材料：淀粉溶液，蔗糖溶液，淀粉酶溶液，蔗糖酶溶液，斐林试剂，碘液用具：试管、大烧杯、量筒、滴管、温度计、试管夹、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴等实验步骤一二三四预期结果实验结论方案一酶相同、底物不同实验步骤一二三四实验现象结论加入淀粉酶溶液2滴，振荡，试管下半部分浸入60℃的水浴中，反应5min。2号试管中加入2mL蔗糖溶液加入斐林试剂振荡60℃水浴2min1号试管中加入2mL淀粉溶液无变化砖红色沉淀淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。取两支试管，编号1、2不选碘液鉴定的原因是什么？碘液无法检测蔗糖是否被水解注实验：探究酶具有专一性实验步骤一二三四实验现象结论1号试管加入2滴淀粉酶溶液向两支试管中各加入2mL淀粉溶液变蓝不变蓝淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。取两支试管，编号1、2方案二底物相同、酶不同2号试管加入2滴蔗糖酶溶液反应5min后，向两支试管中加入等量的碘液注能不能用斐林试剂鉴定？？（可以）实验：探究酶具有专一性方案一总结：酶专一性的实验设计思路方案二底物相同、酶不同酶相同、底物不同实验组：底物1+相应酶液对照组：等量底物2+等量相同酶溶液检测底物被分解检测底物没被分解实验组：底物+酶溶液1对照组：等量相同底物+等量酶溶液2检测底物被分解检测底物没被分解1.某一酶促反应过程如图所示，①-⑤表示不同物质，下列有关叙述错误的是（）A．①可表示蔗糖酶B．②可表示麦芽糖C．③为酶-底物复合物D．该过程可体现酶的专一性考考你！B锁钥学说：注意：化学反应前后，酶的数量和性质保持不变。2.专一性每一种酶只能催化一种或一类反应。保证了细胞代谢能够有条不紊地进行。①内容②意义③原因

酶有一定的空间结构，酶在反应中与底物的关系就像钥匙和锁的关系，它们的空间结构必须相互结合形成复合物才能发生反应。2.实验：探究酶具有专一性资料一：实验证明用加酶洗衣粉时，温水的洗涤效果要比冷水好。资料二：唾液的PH为6.2—7.4；胃液的PH为0.9—1.5；小肠液的PH为7.6阅读上述材料，你能得出什么结论？3.酶的作用条件较温和酶通常在一定温度范围和一定pH范围内才能起作用如何设计实验探究温度和PH对酶活性（P82）的影响？实验：探究温度对酶活性的影响分小组，用所给的材料、用具讨论出实验方案，并简要记录。材料：淀粉，淀粉酶（工业淀粉酶，最适温度60℃），碘液，斐林试剂；H2O2溶液，新鲜的肝脏研磨液;热水，冰块用具：试管、量筒、小烧杯、大烧杯、滴管、试管夹、酒精灯等实验步骤一二三四五六实验现象结论加入0℃保温的淀粉酶2滴蓝色在各自的温度条件下反应约5min各加入两滴碘液振荡不变蓝温度对酶的活性有影响，温度偏低或偏高都会降低酶活性蓝色各加入2mL淀粉溶液1号2号3号0℃保温60℃保温100℃保温加入60℃保温的淀粉酶2滴加入100℃保温的淀粉酶2滴1.实验是如何保温的？为什么要这样操作？先将酶和底物放到相应温度中一段时间后再混合，再在各自控制的温度下保温一段时间。确保反应在预设温度下进行实验：探究温度对酶活性的影响思考·讨论2.为什么不能用过氧化氢酶和过氧化氢来探究温度对酶活性的影响？缩小温度梯度，重复进行上述实验。3.为什么一般不用斐林试剂对实验结果进行检测？该实验的自变量是温度，用斐林试剂检测时需要水浴加热，这样会干扰自变量。4.如何进一步探究淀粉酶的最适温度？因为过氧化氢本身受热易分解，会对实验结果造成干扰。1.能否先将酶和底物混合后再保温？为什么？不能，应先将酶和底物放到相应温度中一段时间后再混合，再在各自控制的温度下保温一段时间。确保反应在预设温度下进行实验：探究温度对酶活性的影响实验：探究PH对酶活性的影响分小组，用所给的材料、用具讨论出实验方案，并简要记录。材料：肝脏研磨液，H2O2溶液；淀粉，淀粉酶；HCl溶液，NaOH溶液，蒸馏水等用具：试管、量筒、滴管，pH试纸等实验步骤一二三四五实验现象结论各加入3%过氧化氢2mL几乎无气泡反应约5min，记录气泡产生情况较多气泡几乎无气泡各加入肝脏研磨液2滴1号2号3号加蒸馏水1mL等量的HCl溶液

等量的NaOH溶液过酸、过碱会影响酶的活性，适宜pH下酶的催化效率最高1.为什么选肝脏研磨液，而不选淀粉酶？酸性条件下淀粉会分解2.步骤三、四能否颠倒？为什么？若颠倒，在达到相应的pH环境之前过氧化氢就已开始分解，导致实验失败。实验：探究PH对酶活性的影响思考·讨论2.能否先加底物和酶，再加盐酸或氢氧化钠调节PH？不能，否则在达到相应的pH环境之前过氧化氢就已开始分解，导致实验失败。1.探究PH对酶活性的影响时，为什么不选淀粉作为底物？酸性条件下淀粉会分解实验：探究PH对酶活性的影响3.如何进一步探究过氧化氢酶的最适PH？缩小PH梯度，重复进行上述实验。考考你！

1.若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活力的试验中，下列操作顺序合理的是（

）A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量C注意：先保温/调PH，再混合低温使酶活性受抑制，但酶的空间结构稳定，温度恢复，酶活性可恢复。（低温保存）高温使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(高温变性)1.酶的活性最高，催化效率最高的温度称为酶的最适温度。2.在低于最适温度的范围内,酶的活性随着温度的升高而升高。3.当超过最适温度，酶的活性随着温度的升高而降低，甚至失活。失活抑制t/℃最适温度酶促反应速率构建数学模型：绘制温度影响酶活性的曲线，并描述温度变化与酶活性的关系。1.探究酶专一性实验的实验思路？实验中自变量和因变量分别是？2.探究温度对酶活性影响的实验（淀粉酶）中（1）自变量是什么？如何控制自变量？（2）因变量是什么？如何检测？（3）无关变量有哪些？如何排除无关变量对实验结果的干扰3.本实验为何不选用过氧化氢酶？4.简述温度对酶活性的影响（低温、高温、最适温度）课前三分钟酶的活性最强，催化效率最高的pH称为酶的最适pH。在低于最适pH的范围内,酶的活性随着pH的升高而升高。当超过最适pH，酶的活性随着PH的升高而降低，甚至失活。PH最适PH强酸、强碱会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。(蛋白质变性)酶促反应速率构建数学模型：绘制PH影响酶活性的曲线，并描述PH变化与酶活性的关系。综上所述，酶的保存条件？3.酶的作用条件较温和①含义

酶通常在一定pH范围和一定温度范围内才能起作用，而且在某一pH、某一温度下作用最强。②意义

保证细胞代谢能够在温和条件下高效进行。③原因

过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温使酶的活性抑制，但酶的空间结构稳定，在适宜温度下酶的活性会升高。因此，酶制剂适宜在低温和适宜的pH下保存。1.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。(1)请解释在A、B、C三点时该化学反应的状况。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。考考你！2.下图表示最适温度下反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。(2)如果从A点开始温度升高10℃，曲线会发生什么变化?为什么?请画出变化后的曲线。如果A点时温度升高10℃，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。2.下