高中生物人教版必修一学案511酶的作用和本质

第5章细胞的能量供应和利用

第1节降低化学反响活化能的酶

第1课时薛的作用和本质

学习目标

1.说出细胞代谢离不开酶的缘由(重点)。2.概述酶的作用和本质(重点)。3.通过对有关

酶试验的分析，学会掌握试验的变量和设置对比试验(难点)。

读教司自主精理预习教材发现问题

I根底学问I

一、酶在细胞代谢中的作用

1.细胞代谢

(1)场所：细胞中。

(2)实质：各种化学反响的总称。

(3)意义：细胞生命活动的根底。

2.比拟过氧化氢在不同条件下的分解

二、酶的作用原理及本质

1.作用原理

(1)活化能：分子从常态转变为简单发生化学反响的活泼所需要的能量。

(2)作用机制：降低化学反响活化能。

(3)意义：使细胞代谢能在温医条件下快速进行.

2.酶的本质

(1)产生场所：活细胞。

(2)本质：绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。

I自查自纠I

1.酶是具有催化作用的化合物。()

2.酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反响的底物。()

3.酶分子在催化反响完成后马上被降解成氨基酸。()

4.能通过为反响物供能和降低活化能来提高化学反响速率。()

5.酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用既可发生在细胞内，也可

以发生在细胞外。()

6.酶的根本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核甘酸。()

答案1.V2.V3.X4.X5.X6,X

I图解图说I

研磨酵母细胞

★毕希纳将酵母细胞研磨后，过滤得不含酵母细胞的提取液；在这些提取液中参加葡萄

糖，一段时间后，发觉糖液发酵变成了酒。

酶的作用机理

试验中为什么要选用新奇的肝脏进行充分的研磨？

提示：新奇的猪肝中含有较多的过氧化氢酶。假如猪肝不新奇，在微生物的作用下，过

氧化氢酶被分解。

研教前I互动探知师生互动共同探究

探究点一比拟过氧化氢在不同条件下的分解

1.试验材料的选择及处理

(1)试验中使用的肝脏强调必需是“新奇”的，缘由是

(2)新奇的肝脏需“制成研磨液"后再参加4号试管的缘由是

提示(1)肝组织细胞中的过氧化氢酶活性较高

(2)可破坏细胞结构，使细胞内的酶释放出来，同时增大过氧化氢酶与H2O2的接触面积

2.试验过程及结果的分析

(1)试验中能否用滴加过肝脏研磨液的滴管来滴加FeCb溶液？为什么？

(2)该试验中可以利用哪些方法检测H2O2分解速率的大小？

(3)对比分析试验中的4支试管，总结试验结论。

n

m

l

23434

①］号与2号、3号、4号对比，结论：_______________________________________

②3号与4号对比，结论：__________________________________________________

提示(1)不能，由于滴管中含有过氧化氢酶

(2)观看气泡产生速率、带火星的卫生香的复燃程度

(3)①加热、FeCb及过氧化氢酶都可以促进H2O2的分解

②过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于FeCb

3.依据教材分析试验中的变量

2号试管3号试管4号试管

自变量90℃水浴加热——

因变量—

无关变量—

提示滴加3.5%的FeCb溶液滴加20%的肝脏研磨液气泡产生速度或卫生香

的复燃程度反响时间、pH、H2O2的量、FeCb溶液和肝脏研磨液的量等

V易错警示

自变量、因变量和无关变量的区分

(1)自变量：试验过程中人为转变的变量，如上述试验中的FeCb溶液和肝脏研磨液。

(2)因变量：试验过程中随着自变量的变化而变化的变量，如上述试验中过氧化氢的分

解速率。

(3)无关变量：除自变量外，试验过程中可能还会存在的一些对试验结果造成影响的可

变因素，这些变量称为无关变量，如上述试验中H2O2溶液的体积，在对比试验中无关变量

应保持全都。

【典例1】在“比拟过氧化氢在不同条件下的分解”试验中，对试验的处理如表所示。

以下有关分析不正确的选项是（）

试验处理

试管组别参加体积分数为3%的

温度参加试剂

过氧化氢溶液（mL）

试管12常温

试管2290℃

试管32常温2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液

试管42常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液

A.上表试验处理讨论了温度和催化剂种类两个自变量

B.试管2中没有参加任何试剂，应为空白对比组

C.试管4和试管1形成对比，可说明酶具有催化作用

D.假设要讨论酶的高效性，可选用试验组合试管3和试管4

解析分析表格数据可知，试管1和试管2的变量为温度。试管3和试管4的变量为催

化剂种类，即温度和催化剂种类均是自变量；试管2虽没有添加任何试剂，但是温度与试管

1不同，因此试管2也是试验组：试管1和试管4的不同点为是否添加了酶，二者对比可以

证明酶具有催化作用；试管3和试管4的不同点是催化剂的种类（酶或无机催化剂），因此可

以证明酶的高效性。

答案B

一技法提炼

对比组和试验组的区分

（1）对比组：未经过处理的一组（自然状态下或者试验结果的一组），如上述试验中的1号

试管。

（2）试验组：经过处理的一组（未知试验结果的一组），如上述试验中的2、3、4号试管。

【跟踪训练】

I.在过氧化氢酶和Fe3+的催化效率比拟试验中，把肝脏制成研磨液的目的是（）

A.有利于过氧化氢醐的释放

B.爱护过氧化氢酶

C.提高过氧化氢醐的活性

D.以上说法都不对

解析研磨肝脏可破坏细胞结构，使细胞内的酶释放出来，增加酶与底物的接触面积。

答案A

探究点二酶的作用机理及化学本质

1.酶的作用机理

(1)图中El、E2、曰这三局部都是活化能,其代表使用无机催化剂的是用、不使用催化

剂的是以、使川酶作催化剂的是E3。

(2)由E2>E|>E3可以看出，催化剂的作用本质是降低反响的活化能，且酶促反响降低的

更多,效率更高。

(1)酶作为催化剂在反响前后数量和性质不变,故图中甲表示醒、乙表示反响物、丙和

丁表示生成物。

(2)酶通过特定空间结构与反响物识别并结合，进而催化反响的进行。

3.酶的化学本质

醐的根本单位有哪些？

提示大局部酶的根本单位是氨基酸，少数是核糖核昔酸。

I归纳提升I

酶的本质及作用特点

(1)酶的本质

化学本质大多数是蛋白质少数是RNA

合成原料氨基酸核糖核甘酸

合成场所核糖体主要在细胞核

来源一般活细胞均能产生

生理功能具有生物催化功能

⑵酶的作用特点

酶作为生物催化剂，具有与无机催化剂相同的特点，如：

①催化剂本身的质量、组成和化学性质在化学反响前后保持不变。

②催化实质都是降低化学反响的活化能。

【典例2］醐是由活细胞产生的。以下关于酶的表达中，正确的一组是()

①酶是一类具有生物催化作用的蛋白质②酶在代谢中只能起催化作用③酶在化学

反响前后种类和数量都不会发生转变④酶之所以能够转变化学反响速率，是由于供应了化

学反响所需的活化能⑤只要条件相宜，酶在生物体外也能催化相应的化学反响

A.②③⑤B.①②④

C.①③⑤D.②③④

解析大局部酶是蛋白质，但少数酶是RNA,①错误，酶的作用是催化，作用机理是

降低了化学反响的活化能，但自身在反响前后的性质和数量不发生转变，②、③正确，④错

误，酶在生物体内外都可以发挥作用，⑤正确。

答案A

V易错警示

酶的本质及其作用的三个易错点

(1)酶并不都是蛋白质，有的酶是RNA。

(2)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。

(3)酶作用的实质是降低了化学反响的活化能，不是供应能量。

【跟踪训练】

2.(2016•黄冈高一检测)酶具有极强的催化功能，最根本的缘由是()

①增加了与反响物之间的接触②降低了化学反响的活化能③提高了化学反响的活

化能④降低了化学反响的自由能⑤本身的数量和性质不变化，可反复利用

A.①④B.②③

C.④⑤D.②⑤

解析酶的作用机理是降低了化学反响的活化能，且在反响前后自身的数量和性质不转

变，即可以重复使用。

答案D

理教和网络科建构建知识把握脉络

学问脉络要点晨背

1,加热、使用FeCb或过氧化氢酶都可以促进

H2O2的水解，但加热是供应活化能，而后两

____d自变量I者是降低化学反响的活化能。

歌襦解

r2.试验过程中可以变化的因素称为变量。其中

U因变一|

酶的作用的各催|机理J降低化学反一可以人为转变的变量是自变量。除自变量外,

和本质化作用|1应的活化能

试验过程中可能还会存在一些可变因素，这

rl大多数是蛋白困

~I-的本质卜,______________,些变量是无关变量。

U少数是RNAI

3.酶的作用机理是降低化学反响的活化能。

4.大局部酶是蛋白质，少数酶是RNA。

课堂达标基本技能随堂达标

1.同一个体内的各类活细胞所含酶的（）

A.种类有差异，数量相同

B.种类有差异，数量不同

C.种类无差异，数量相同

D.种类无差异，数量不同

解析不同的细胞功能会有所不同，所以酶的种类有差异，同时数量也会有差异，B正

确。

答案