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1、
2022年高中生物 第五章第1節(jié) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1學(xué)案 新人教版必修1
【使用說明】
1. 依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo),認(rèn)真研讀P78-85,回答自主預(yù)習(xí)有關(guān)題目。
2. 將預(yù)習(xí)時(shí)有疑問的或不能解決的用紅筆標(biāo)記,在課堂上認(rèn)真學(xué)習(xí),課后及時(shí)進(jìn)行反思糾錯(cuò)。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.依據(jù)課本問題探討實(shí)例進(jìn)行小組討論,總結(jié)實(shí)驗(yàn)變量
2.閱讀課本P80-83,根據(jù)教師出示的課件,總結(jié)酶的作用原理及本質(zhì)
3.閱讀課本P83-85,記憶酶的特性,并畫出相應(yīng)的圖像。
4.通過探究影響酶活性的因素(實(shí)驗(yàn)),討論實(shí)驗(yàn)原則和注意的問題。
【本節(jié)聚焦1】:酶的作用、本質(zhì)
【自主學(xué)習(xí)】
一、酶在細(xì)胞代謝中
2、的作用(閱讀課本78-80頁(yè),完成以下內(nèi)容)
(一).細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多 ,統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。
(二).比較過氧化氫在不同條件下分解的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及理論分析:
⑴實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及現(xiàn)象分析
試管號(hào)
3%
H2O2
控制變量
點(diǎn)燃的衛(wèi)生香檢測(cè)
結(jié)果分析
實(shí)驗(yàn)處理
氣泡多少
1
2mL
無助燃性
2
2mL
90℃水浴加熱
很少
有助燃性
3
2mL
滴加3.5%FeCl32滴
較多
助燃性較強(qiáng)
4
2mL
滴加20%肝臟研磨液2滴
很多
助燃性更強(qiáng)
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
3、 。
(三).控制變量
實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為 。其中人為改變的變量稱為 ,隨著自變量的變化而變化的變量稱做 ,除自變量外,實(shí)驗(yàn)過程中可能還會(huì)存在一些可變因素,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,這些變量稱為 。除一個(gè)因素以外,其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做 ,它一般設(shè)置 組和 組。
【自主檢測(cè)1】在探究影響酶活性的條件的實(shí)驗(yàn)中,探究不同的溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),溫度和pH分別屬于( )
A. 自變量
4、和因變量 B. 因變量和無關(guān)變量C. 自變量和無關(guān)變量 D. 自變量和對(duì)照變量
(四).酶的作用
分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)? 的活躍狀態(tài)所需要的 稱為活化能。
思考:1.加熱和催化劑加快化學(xué)反應(yīng)的原理分別是什么?
同無機(jī)催化劑相比,酶降低活化能的作用更 ,因而 更高,這樣細(xì)胞代謝就能在 條件下快速進(jìn)行。
2.酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用嗎?
【自主學(xué)習(xí)】
二、酶的本質(zhì)(閱讀課本81-82頁(yè)完成以下內(nèi)容)
(一).了解酶本質(zhì)的探究歷程:
巴斯德以前,許多化學(xué)家認(rèn)
5、為發(fā)酵是純 ,與 無關(guān)。1857年巴斯德提出發(fā)酵是由于 的存在,即有 的參與才能引起發(fā)酵;而德國(guó)化學(xué)家李比希卻堅(jiān)持認(rèn)為引起發(fā)酵的是 中的某些物質(zhì),但這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞 后才能發(fā)揮作用。兩種觀點(diǎn)爭(zhēng)執(zhí)不下。
班級(jí) 小組 姓名 組內(nèi)評(píng)價(jià) 教師評(píng)價(jià)
思考: 這兩種觀點(diǎn)各自有哪些合理和局限的地方?
德國(guó)化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)不含酵母細(xì)胞的 與
6、活酵母是一樣的,都能引起發(fā)酵,他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為 ,最早從刀豆中提取出脲酶的是美國(guó)科學(xué)家 ,他用多種方法證明了酶是 。20世紀(jì)80年代,美國(guó)科學(xué)家切赫和奧特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù) 也有生物催化功能。
(二)酶的本質(zhì).(83頁(yè)上方)
酶是 產(chǎn)生的,具有 作用的一類 ,其中絕大多數(shù)酶是 ,少數(shù)是 。
思考:酶的合成原料和場(chǎng)所主要在哪里?
[自主檢測(cè)2]下列有關(guān)酶的敘述,正確的是( )
①酶是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的?、谟械膹氖澄镏蝎@
7、得,有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來 ③活細(xì)胞一般都能產(chǎn)生酶?、芙^大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)?、萦械拿甘荝NA ⑥酶在代謝中有多種功能?、呙冈诩?xì)胞代謝、生殖和發(fā)育中起調(diào)控作用?、嗝钢皇瞧鸫呋饔?
A.①②⑤ B.②③⑦C.③④⑧ D.③④⑤⑧
【本節(jié)聚焦2】酶的特性(閱讀83-85頁(yè),完成以下內(nèi)容)
1.酶的特性有: 、 、 。
2.酶的高效性是指酶的催化效率大約是無機(jī)催化劑的 倍。
3.酶的專一性是指
8、 。細(xì)胞代謝能有條不紊的進(jìn)行與酶的專一性有關(guān)。
4.酶所催化的化學(xué)反應(yīng)一般是在 的條件下進(jìn)行的, 和
對(duì)酶的活性影響最大。在最適宜的溫度和pH條件下,酶活性 ,溫度和pH偏高或偏低,酶活性都會(huì)顯著 。
5. 、 或 ,會(huì)使酶的 遭到破壞,使酶永久失活,即酶發(fā)生了 。0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,但能使酶的 保持穩(wěn)定,在
9、適宜的溫度下酶的活性可以 。因此,酶制劑適于在 下保存。
6.動(dòng)物體中的酶最適溫度 ,植物體中的酶最適溫度一般在 。生物體中幾種主要的酶的最適PH:胃蛋白酶 ,胰蛋白酶 ,唾液淀粉酶 ,小腸 。
【自我檢測(cè)3】.將乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和適量水混合裝入一容器內(nèi),調(diào)整pH至2.0,保存于37 ℃的水浴鍋內(nèi)。過一段時(shí)間后,容器內(nèi)剩余的物質(zhì)是( )
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水 B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
C.唾液淀粉酶、
10、胃蛋白酶、多肽、水 D.唾液淀粉酶、麥芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
【課堂延伸】與酶有關(guān)的曲線解讀
1、表示酶高效性的曲線:
(1)催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,與無機(jī)催化劑相比,酶的催化效率更高。
(2)酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。
(3)酶只能催化已存在的化學(xué)反應(yīng)。
(4)催化劑改變化學(xué)速率,本身不被消耗。
2、表示酶專一性的曲線:
(1)在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快,說明酶A催化底物A參加反應(yīng)。
(2)在A反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率和未加酶時(shí)相同,說明酶B不催化底物A參加反應(yīng)。
3、影響酶活性的曲線:
(1)甲圖
11、表明:在一定溫度范圍內(nèi),隨溫度的升高,酶的催化作用增強(qiáng),超過這一范圍酶催化作用將減弱。
(2)乙圖表明:在最適pH時(shí),酶的催化作用最強(qiáng),高于或低于最適pH,酶的催化作用都將減弱。
(3)由甲、乙兩圖可見:過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性。
(4)從丙圖可以看出:反應(yīng)溶液pH的變化不影響酶作用的最適溫度。
4、底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響:
(1)在其他條件適宜、酶量一定的條件下,酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。
(2)在底物充足,其他條件適宜的條
12、件下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比。
【本節(jié)聚焦3】影響酶活性的條件探究實(shí)驗(yàn)
(1)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意針對(duì)性。例如,同樣是淀粉酶,唾液淀粉酶適宜的溫度為37 ℃左右,而α-淀粉酶的適宜溫度為55~75 ℃;過氧化氫酶的適宜pH為7.0左右,
(2)注意自變量的控制。例如,可以通過水浴加熱控制溫度,可以通過滴加低濃度的氫氧化鈉溶液或鹽酸調(diào)節(jié)pH。
注意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵循有關(guān)的實(shí)驗(yàn)原則:?jiǎn)我蛔兞吭瓌t,對(duì)照原則,等量原則等。
根據(jù)課本提示思考:
1.探究溫度和PH值對(duì)酶活性的影響分別采用什么酶,為什么?
2.本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量是什么,如何控制自變量,如何觀察檢測(cè)因變量?
3.對(duì)照組如
13、何設(shè)置?
4.實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果是什么?
5.小組討論形成實(shí)驗(yàn)方案。
當(dāng)堂檢測(cè)
(目標(biāo)1)1. 18.如圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后,產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測(cè)錯(cuò)誤的是( )
A.若有氣體大量產(chǎn)生,可推測(cè)新鮮土豆片中含有過氧化氫酶
B.若增加新鮮土豆片的數(shù)量,量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快
C.一段時(shí)間后氣體量不再增加是因?yàn)橥炼蛊臄?shù)量有限
D.為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性,需要控制溫度等無關(guān)變量
(目標(biāo)2)2.下列有關(guān)酶的敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A.所有酶都含有C、H、O、N四種元素 B.酶只能在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用
C.蛋白酶能夠催化唾液淀粉酶水解 D.
14、人體內(nèi)的酶也在不斷地更新
(目標(biāo)2)3.下列有關(guān)酶的敘述中,不正確的是( )
A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類有機(jī)物B.酶催化功能的本質(zhì)是提高反應(yīng)的活化能
C.酸堿或溫度會(huì)改變酶的空間結(jié)構(gòu)D.酶不會(huì)隨催化反應(yīng)而減少
(目標(biāo)3)4、催化脂肪酶水解的酶是 ( )
A、肽酶 B、蛋白酶 C、脂肪酶 D、淀粉酶
(目標(biāo)3)5.隨食團(tuán)進(jìn)入胃內(nèi)的唾液淀粉酶不再消化淀粉的主要原因是:
A.唾液淀粉酶只能催化一次 B.酸堿度改變使酶失活
C.溫度改變使酶失活
15、 D.胃中已沒有淀粉
(目標(biāo)3)6.下圖中能大體反映溫度、pH對(duì)酶催化作用影響關(guān)系的圖示分別是( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、丁 D.丙、丙
(目標(biāo)3)7.為了認(rèn)識(shí)酶作用的特性,以20%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物的一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,能夠得出相應(yīng)結(jié)論。在下列有關(guān)結(jié)論的描述中,從表中得不到實(shí)驗(yàn)依據(jù)的一項(xiàng)是( )
方法
觀察結(jié)果
1
常溫下自然分解
氧氣泡少而小
2
常溫下加入Fe3+
氧氣泡稍多而小
3
常溫下加入鮮肝提取液
氧氣泡極多而大
4
加入煮沸后冷卻的鮮肝提取液
氧氣泡少而小
A.從催化反應(yīng)條件
16、看,酶有溫和性 B.從催化活性看,酶變性后就失活
C.從催化底物范圍看,酶有專一性 D.從催化反應(yīng)效率看,酶有高效性
(目標(biāo)3.4)8.如圖一表示溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響示意圖,圖二的實(shí)線表示在溫度為a的情況下生成物量與時(shí)間的關(guān)系圖。則當(dāng)溫度增加一倍時(shí)生成物量與時(shí)間的關(guān)系是( )
A.曲線1 B.曲線2 C.曲線3 D.曲線4
(目標(biāo)4)9.如下圖表示人體內(nèi)某種酶促反應(yīng)的反應(yīng)速率受溫度和pH的影響情況,下列解釋不正確的是( )
A.在a點(diǎn),將酶的濃度增大一倍,反應(yīng)速率可能增大
B.在b點(diǎn),將酶的濃度增大一倍,反應(yīng)速率不可能增大
C.在c點(diǎn),將酶的濃度增大一倍,反應(yīng)速率可能增大
D.該圖不能反映唾液淀粉酶催化能力的變化特征
(目標(biāo)1)10.在煮過的和沒煮過的土豆片上分別滴幾滴過氧化氫。在土豆片X上出現(xiàn)泡沫,在土豆片Y上沒有泡沫,以下哪一項(xiàng)是正確的解釋( ?。?
A.土豆片X是煮過的,因?yàn)檫^氧化氫只影響碳水化合物分解成單糖
B.土豆片X是煮過的,因?yàn)樵跊]煮過的土豆片中的酶使過氧化氫不起作用
C.土豆片X是沒煮過的,因?yàn)榧?xì)胞中含有過氧化氫酶,促使H2O2的分解,但酶會(huì)在高溫中失效
D.土豆片X是沒煮過的,因?yàn)檫^氧化氫分解土豆片中的酶