《高中备考指南-生物必修1》课件-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

第5章

细胞的能量供应和利用第1课时

酶的作用和本质课前篇

自主预习课堂篇

分点突破课后篇

课时分层训练课前篇

自主预习一、酶在代谢中的作用1.细胞代谢。细胞中每时每刻都进行着许多____________，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开______。化学反应酶2.比较过氧化氢在不同条件下的分解。（1）实验过程和现象记录：试管编号加入物质处理现象1不处理基本无气泡产生2__________________3__________________4滴入2滴肝脏研磨液__________________

有少量气泡产生有较多气泡产生有大量气泡产生3.酶的作用。（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：降低化学反应所需要的__________。（3）酶的作用：________作用。常态活跃活化能催化二、酶的本质1.酶本质的探索历程（连线）：&1&

2.酶的完整定义：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预习反馈下列有关说法中，正确的是________________________。（填序号）（1）细胞代谢是细胞中各种生物化学反应的总称。（2）细胞代谢大多在水环境中进行。（3）加热和使用过氧化氢酶加快过氧化氢分解的原理相同。（4）无机催化剂和酶的作用原理相同。

（6）合成酶的主要原料是氨基酸。（1）（2）（4）（6）课堂篇

分点突破考点一

酶的作用1.控制变量和设计对照实验。（1）实验中的相关变量:项目概念举例自变量人为控制的对实验对象进行处理的因素因变量因自变量改变而变化的变量比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中过氧化氢分解速率无关变量除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中过氧化氢溶液的浓度和反应时间等（2）对照实验。除作为自变量的因素外，其余因素（无关变量）都保持相同且适宜，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组。比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中：2.酶的作用原理：降低化学反应的活化能。（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能量。（2）酶催化作用的实质：酶催化作用的实质就是降低化学反应的活化能，使化学反应在较低能量水平上进行，从而加快化学反应速率。（3）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（如图所示）。名师提醒1.酶和无机催化剂一样，能催化化学反应的进行，降低化学反应的活化能，但本身并不被消耗，并不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向和生成物的量。2.用加热的方法不能降低化学反应的活化能，但可以增加反应物分子的内能，从而能够增加活化分子数。【典例1】

如图表示某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化，下列叙述错误的是(

)D

D.图中显示与无机催化剂相比酶可为反应分子提供更多能量，从而更能提高反应速率

考点二

酶的本质1.巧记酶的“二一一一”:2.表格法关注酶的八个易错点:项目正确说法错误说法产生场所活细胞（不考虑哺乳动物成熟的红细胞）具有分泌功能的细胞才能产生化学本质有机物（大多数为蛋白质，少数为RNA）蛋白质作用场所可在细胞内、细胞外、体外发挥作用只在细胞内发挥作用温度影响低温只会抑制酶的活性，不会使酶失活低温和高温均会使酶失活作用酶只起催化作用酶具有调节、催化等多种功能来源生物体内合成有的可来源于食物等合成原料氨基酸、核糖核苷酸只有氨基酸合成场所核糖体、细胞核等只有核糖体【典例2】

关于酶本质的探索，下列相关叙述错误的是(

)A.巴斯德提出发酵是纯化学反应，与生命活动无关B.李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质C.毕希纳从酵母菌细胞中获得了含有酶的提取液D.萨姆纳用多种方法证明脲酶是蛋白质A[解析]

巴斯德之前，人们认为发酵是纯化学反应，与生命活动无关，而巴斯德认为发酵需要活酵母菌细胞的参与，A错误；德国化学家李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母菌细胞死亡并裂解后才能发挥作用，B正确；德国化学家毕希纳从酵母菌细胞中获得了含有酶的提取液，证明酵母菌细胞中的某些物质也可引起发酵，并将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶，C正确；美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，并用多种方法证明其是蛋白质，D正确。课后篇

课时分层训练【基础通关练】单选题1.下图表示酶促反应模型，相关叙述错误的是(

)

B[解析]

图示说明B物质在酶A的作用下，水解为C和D，该反应模型为水解反应，A正确；由图可知B物质在酶A的作用下，水解为C和D两种物质，而蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，麦芽糖水解的产物是两分子葡糖糖，物质B可以是蔗糖，而不可能是麦芽糖，B错误；由图示可知,物质A是酶，酶在酶促反应中的作用是降低化学反应的活化能，不提供能量，C正确；由图示可知,物质A和B能够相互结合，体现了酶的专一性，D正确。2.关于活化能，下列说法错误的是(

)A.是反应物分子从常态变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量B.加热通常能使反应物分子获得足够的活化能C.无机催化剂使反应物分子获得的活化能的总量更多而加快反应速率D.酶能降低反应物分子发生反应的活化能而使反应更容易进行C[解析]

与无机催化剂相比，酶的催化效率明显高于无机催化剂，降低活化能的效果更明显，而不是使反应物分子获得活化能。故选C。

D

[解析]

A中生肝含有丰富的过氧化氢酶，催化效率最高；C中熟土豆加热后酶失去了活性。故选A。5.关于生物学实验中的变量，下列说法错误的是(

)A.任何生物学实验中都需要设置变量

B.对照实验中应遵循单一变量原则C.对照实验中一定存在自变量

D.无关变量并不是与实验结果没有关系A[解析]

只有对照实验中才需设置变量，纯粹的观察实验（如用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体）则无需设置变量。故选A。6.所有动物体内的酶(

)A.一定含有肽键

B.能为化学反应提供活化能C.可在体外发挥作用

D.在冬季其活性随环境温度的下降而降低C[解析]

绝大多数酶的化学本质是蛋白质，含有肽键，少数酶的化学本质是RNA，不含肽键；酶能降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供活化能；恒温动物体内酶的活性在冬季不随温度的下降而降低。故选C。

D

【素养提升练】单选题

A

[解析]

加热能为过氧化氢的分解提供能量，但不会改变该反应活化能的大小，而催化剂能降低反应的活化能，其中酶降低活化能的效果更为显著，A项错误，B、C项正确；要验证某种特定酶具有催化作用，设计思路只能是一组加酶，另一组不加酶，那么相应实验的自变量为酶的有无，D项正确。9.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，此种化学反应的速率便慢了下来。由此可以说明(

)A.RNA是核酸的一种

B.RNA也可起生物催化剂的作用C.RNA主要存在于细胞质中

D.RNA是该种生物的遗传物质B[解析]

根据题意分析可知，RNA能催化化学反应，是一种生物催化剂。故选B。

C

非选择题11.活化能是指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，如图为酶的作用模型。据图回答下列问题：

高低酶所降低的活化能降低化学反应的活化能（2）

酶的化学本质是________________，酶起作用的部位是________________________。蛋白质或RNA细胞内或细胞外或体外[解析]

酶能降低化学反应的活化能，从而提高反应速率。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

催化剂的有无及种类

（2）

根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有__________。高效性[解析]

由图1中曲线可知，酶的催化效率比无机催化剂的高很多。

过氧化氢酶的数量（浓度）有限

（4）

若图2实验过程中增加过氧化氢酶的数量，请在图2中，利用虚线绘出曲线的变化情况。[答案]

如图所示

13.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如表所示。回答下列问题:试管组别实验处理温度加入试剂试管12常温/试管22/试管32常温试管42常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液（1）

在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？____________________，写出一种无关变量：_______________________________________________________________________________________。温度、催化剂种类

（2）

该实验用的肝脏要求新鲜是因为____________________________________________________。

肝脏放置时间长，过氧化氢酶会被破坏，影响实验效果[解析]

肝脏放置时间太久，会被微生物破坏，其中含有的过氧化氢酶被破坏，失去催化过氧化氢分解的能力。（3）

若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是________________。试管3和试管4[解析]

若要研究生物催化剂和无机催化剂的差别，实验的自变量是催化剂种类，因此可选用表格中的试管3和试管4。（4）

若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是________________________。加热促使过氧化氢分解[解析]

试管1和试管2的实验处