人教版高中生物必修1分子与细胞第5章第1节第1课时酶的作用和本质课件

第1课时酶的作用和本质第5章细胞的能量供应和利用第1节降低化学反应活化能的酶1．细胞代谢知识点1酶在细胞代谢中的作用

化学反应酶

细胞生命活动2．比较过氧化氢在不同条件下的分解(1)实验原理过氧化氢FeCl3溶液步骤试管

相同处理向4支试管中分别加入__mL过氧化氢溶液不同处理不处理放在90℃左右的水浴中加热滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝脏研磨液(2)实验步骤和实验现象2(3)实验结论：酶具有____作用，同无机催化剂相比，________更高。催化催化效率现象气泡基本无____较多_____带火星卫生香无复燃___复燃复燃性较强________________少有很多复燃性很强1．在细胞内，能通过加热提高反应速率吗？提示：不能。3．酶的作用机理(1)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____。(2)酶的作用机理：通过降低化学反应所需要的______，从而加快反应速率。(3)与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用______，催化效率更高。能量活化能更显著(4)数学模型表示使用无机催化剂的是____，不使用催化剂的是_____，使用酶作催化剂的是_____，使用酶作催化剂时，酶所降低的化学反应的活化能是__________。E1E2E3E2－E32．酶能否增加化学反应中产物的总量？理由是什么？提示：否。酶只是缩短了化学反应达到平衡所需的时间，并不能改变化学反应的平衡点。4．控制变量和设计对照实验(1)自变量：人为控制的对实验对象________的因素叫作自变量。(2)因变量：因______改变而变化的变量叫作因变量。(3)无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成____的可变因素，叫作无关变量。(4)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都________，并将结果进行____的实验叫作对照实验。进行处理自变量影响保持一致比较基于对酶在细胞代谢中的作用的理解，判断下列表述是否正确。1．酶在生物体内有催化和调节作用。

(

)提示：酶在生物体内有催化作用，没有调节作用。2．加热能够促进H2O2分解，是因为加热使H2O2得到了能量。

(

)3．肝脏研磨液要研磨充分，以便过氧化氢酶充分释放。

(

)×√√4．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。

(

)提示：酶通过降低活化能提高化学反应效率，但不为反应物供能。5．对照实验中，除自变量外，其他无关变量都应保持相同且适宜。 (

)×√探究一：实验过程及结果分析分析“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验，探究有关问题：1．本实验的自变量有哪些？实验中滴入FeCl3溶液和肝脏研磨液时，为什么不能共用一个滴管？提示：本实验的自变量有温度、催化剂的种类；若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶，会影响实验结果的准确性。2．本实验的因变量是什么？如何表示？提示：因变量是过氧化氢的分解速率；一定时间内产生气泡的数目。3．本实验的无关变量有哪些？如何控制无关变量？提示：无关变量有过氧化氢的浓度、实验室湿度、反应时间以及FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度等；无关变量的处理原则是相同且适宜。4．2、3、4号三支试管都有气泡放出，但4号试管放出的气泡最多，说明了什么？提示：加热、无机催化剂和酶都能促进过氧化氢的分解，提高反应速率，但是酶的催化效率最高。探究二：通过模型建构分析酶的作用机理如图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。据图回答下列问题：1．图中的a＋b表示的含义是什么？提示：在无催化剂的条件下，物质A生成物质P所需要的活化能。2．图中酶降低的活化能如何表示？提示：图中的b表示酶降低的活化能。3．若将曲线Ⅰ改为无机催化剂催化的该反应，则b值如何变化？提示：b值将变小。[深化归纳]1．实验设计中的对照实验及其结论对照实验结论1号与2号加热能促进过氧化氢分解1号与3号FeCl3能催化过氧化氢的分解1号与4号肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解1号、3号与4号FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl32．加热与加催化剂的作用机理比较(1)加热：给化学分子提供能量。(2)酶与无机催化剂的共性①降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。②反应前后性质、数量不变。③只改变反应速率，不改变反应平衡点。[对点练习]1．某研究小组以过氧化氢为材料进行了图甲、乙、丙所示的三组实验，图丁为所获得的实验结果。下列分析错误的是(

)A．甲组为对照组，乙组、丙组为实验组B．丙组实验对应的结果为丁图中的曲线aC．该实验可以验证酶的催化具有高效性D．若只加入1滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，O2产生量会更少√D

[本实验自变量是催化剂的有无和催化剂的种类，甲组是未加入任何催化剂的常态条件，因此甲组是对照组，乙、丙两组属于实验组，A正确；丙组肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，酶具有高效性，过氧化氢分解速率最快，因此对应丁图中曲线a，B正确；乙试管添加了2滴3.5%FeCl3溶液，丙试管添加了2滴肝脏研磨液，相对于无机催化剂FeCl3，过氧化氢酶的催化效率更高，因此乙组对应丁图中b曲线，乙、丙两试管对照可以说明酶的催化具有高效性，C正确；酶只改变反应速率，不影响反应的平衡点，若只加入1滴质量分数为20%的新鲜肝脏研磨液，虽然相对于丙组，酶量减少，但是底物过氧化氢量相同，因此最终O2产生量不变，D错误。]2．如图曲线表示某化学反应在使用无机催化剂和酶催化条件下的能量变化过程。下列相关分析错误的是(

)A．曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化B．比较反应前后能量变化，可确定该反应为放能反应C．a与b的差值为酶催化该反应所降低的活化能D．此过程解释了酶的催化具有高效性的原因√C

[曲线①表示在无机催化剂条件下的能量变化，曲线②表示有酶催化条件下的能量变化，A正确；由曲线图可知，反应物的能量大于生成物的能量，因此该反应为放能反应，B正确；a与b的差值为酶与无机催化剂相比降低的活化能的差值，C错误；此过程揭示了酶的催化作用具有高效性的原因是与无机催化剂相比，酶降低反应活化能的效果更显著，D正确。]1．关于酶本质的探索知识点2酶的本质活细胞某些物质死亡某些物质蛋白质

RNA2．酶的本质(1)产生场所：______。(2)生理作用：________。(3)化学本质：有机物，绝大多数是______，少部分是______。活细胞催化作用蛋白质RNA细胞中合成酶的原料是什么？提示：氨基酸、核糖核苷酸。基于对酶本质的探索的认识，判断下列表述是否正确。1．1716年《康熙字典》收录了酶字，并将“酶”解释为“酒母也”。“酒母”就是现在所说的酒精。

(

)提示：“酒母”就是现在所说的酵母。2．酶的基本组成单位是氨基酸。

(

)提示：酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。××3．具有分泌功能的细胞才能产生酶。

(

)提示：酶是由活细胞产生的有机物。4．酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。

(

)提示：酶也可以在细胞外发挥催化作用。5．脲酶能催化尿素分解成氨和二氧化碳。

(

)××√材料1

科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。材料2

为了探究酶的化学本质，某同学做了如下实验：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。1．说明验证脲酶是蛋白质的实验思路。提示：向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。2．甲、乙两种酶的化学本质是否相同？请说明理由。提示：不相同，观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的水解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶的化学本质为蛋白质。[深化归纳]1．酶的本质及生理功能概念酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物来源一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，但含有酶)化学本质绝大多数是蛋白质极少数是RNA合成原料氨基酸(21种)核糖核苷酸(4种)合成场所核糖体细胞核(主要)、线粒体、叶绿体2．鉴定酶本质的实验原理和方法(1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂与蛋白质作用产生紫色反应的原理设计实验方案。(2)酶解鉴定法[对点练习]3．下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是(

)A．巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性B．毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用C．萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解D．切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质只是RNA而非蛋白质D

[切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D错误。]√4．下列有关酶的叙述正确的是(

)①是由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活细胞一般都能产生酶④酶都是蛋白质⑤有的酶不是蛋白质⑥酶在代谢中有多种功能⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用⑧酶只是起催化作用A．①②③

B．④⑤⑥C．③⑤⑧ D．⑥⑦⑧√C

[酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。食物中的酶进入消化道便被分解了，②错误；就酶的化学本质而言，多数是蛋白质，少数是RNA，④错误，⑤正确；就酶作用的场所而言，有胞内酶和胞外酶，活细胞一般都能产生酶，①错误，③正确；酶只起催化作用，酶在代谢中只有催化一种功能，没有调控作用，⑥⑦错误，⑧正确。]易错提醒有关酶的四个易错点(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应的活化能，不是提供能量。(4)并不是具有分泌功能的细胞才能产生酶，一般来说，活细胞都能产生酶(哺乳动物成熟的红细胞不能产生酶，但含有酶)。1．细胞代谢是细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，是细胞生命活动的基础。2．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。3．加热使反应物获得了能量，反应速率加快。4．与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。5．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。1．下列有关酶的叙述，不正确的是(

)A．所有酶都含有C、H、O、N四种元素，是由单体组成的生物大分子B．有些酶和相应的化学试剂作用产生紫色反应C．活细胞产生酶的场所都是细胞质中的核糖体D．催化反应前后酶的性质和数量不变课堂检测素养测评243题号15√C

[蛋白质的合成场所是核糖体，少数RNA为具有催化作用的酶，其合成场所不是核糖体，C错误。]2．下列关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验内容的相关表述，正确的是(

)A．该实验中新鲜肝脏研磨液是促进过氧化氢快速分解的催化剂B．实验中温度、催化剂和反应物的浓度是自变量，过氧化氢分解速率是因变量C．将2号试管放在60℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况D．设置空白对照组的目的是表明在本实验条件下过氧化氢不容易分解√243题号15D

[该实验中新鲜肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，过氧化氢酶是促进过氧化氢快速分解的生物催化剂，A错误；“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量是反应条件，因此温度、催化剂种类是自变量，而反应物的浓度是无关变量，B错误；为使实验效果明显，应将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，C错误。]243题号153．反应物A在无酶催化条件和有酶催化条件下生成产物P所需的能量变化如图，下列有关叙述不正确的是(

)A．加热加压可使反应物分子更容易从初态转变为活化态B．b－c表示在有酶催化条件下，反应物A生成产物P所需要的活化能C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状不发生改变D．曲线Ⅱ可表示最适酶促条件下的曲线，该反应只能在细胞内进行√243题号15D

[加热加压可使底物分子获得能量，从而使底物分子从初态变为活化态，A正确；b－c表示在有酶催化的条件下，该化学反应所需要的活化能，B正确；如果增加反应物A的量，酶的活性不会改变，则图中曲线的原有形状不会发生改变，C正确；酶在细胞内和细胞外都能催化化学反应，D错误。]243题号154．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，此种化学反应立即减慢。由此能说明(

)A．RNA是核酸的一种B．RNA有时也可称为遗传物质C．RNA主要存在于细胞质中D．RNA也可作为生物催化剂243题号15√D

[由题干信息“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，此种化学反应立即减慢”，由此可知，RNA起到生物催化剂的作用，D符合题意。]243题号155．植物细胞内含有过氧化氢酶，可将细胞代谢产生的H2O2分解。焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色。回答下列问题：(1)为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化氢酶，设计了如下实验：(说明：下表中字母代表的物质分别为：A：1%焦性没食子酸/mLB：2%H2O2/mLC：缓冲液/mLD：