新人教版高中第5章第1节降低化学反应活化能的酶教学案必修1生物Word文件下载.docx
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滴入2滴肝脏研磨液
现象
气泡
基本无
少
较多
很多
带火
星卫
生香
无复燃
有复燃
复燃性较强
复燃性很强
③实验结论：
酶具有催化作用，同无机催化剂相比，催化的效率更高。
2．酶的作用原理和概念
（1）作用原理：
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能量。
②作用机制：
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。
③结果：
由于酶的催化作用，细胞代谢才能在温和条件下快速进行。
（2）酶的概念：
酶
二、酶的特性
1．连线酶的特性及原因[连线]
2．温度和pH对酶活性的影响[填表]
条件酶活性
温度
pH
最高
最适
降低
偏高或偏低
失活
过高
过高或过低
曲线
1．判断下列叙述的正误
（1）酶的作用是为化学反应提供能量（×
）
（2）同无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著（√）
（3）酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用（×
（4）所有的酶都是在核糖体上合成的（×
2．下列有关酶的叙述，其中正确的是（ ）
A．酶提供了使反应能进行所必需的活化能
B．酶在催化反应时与温度和pH有关，而酶的活性与温度和pH无关
C．若酶的空间结构被破坏，则其活性就会丧失
D．一个酶分子只能起一次催化作用
解析：
选C 酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不是提供能量；
酶的催化作用与酶的活性受温度、pH、酶浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等多种因素的影响；
酶的空间结构被破坏，酶会发生永久性失活；
酶可以多次重复利用。
3．能够促使脂肪酶水解的酶是（ ）
A．脂肪酶 B．淀粉酶
C．蛋白酶D．DNA酶
选C 脂肪酶的化学本质是蛋白质，因此能够促使脂肪酶水解的酶是蛋白酶。
4．研究表明，一分子过氧化氢酶能在1min内使5×
105个过氧化氢分子分解成氧气和水，相当于Fe3＋催化效率的109倍，但是对糖的水解却不起作用，这个事实说明酶具有（ ）
A．多样性、稳定性B．高效性、多样性
C．高效性、专一性D．高效性、稳定性
选C 一分子过氧化氢酶相当于Fe3＋催化效率的109倍，说明酶具有高效性，对糖的水解却不起作用说明酶具有专一性。
5．酶具有很高的催化效率，其原因是（ ）
A．酶能降低化学反应对温度等条件的要求
B．能使反应物变成更加细小的微粒，增加接触面积
C．降低了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
D．提供了化学反应开始时所需的活化能
选C 酶的作用是降低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，即降低化学反应的活化能。
1．酶的本质及生理功能
2．酶的作用机理
酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下：
（1）图中ac和bc段分别表示无催化剂和酶催化时反应进行所需要的活化能。
（2）若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。
用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。
3．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验分析
试管号
3%的H2O2溶液
自变量
因变量
点燃卫生
香检测
结果分析
处理方法
气泡多少
1
2mL
－
几乎
没有
H2O2自然分解缓慢
2
90℃左右水浴加热
有一些
加热能促进H2O2分解
3
滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液
2滴
复燃性
较强
Fe3＋能催化
H2O2的分解
4
滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴
更强
过氧化氢酶有催化H2O2分解的作用，且效率高
结论：
过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3溶液等无机催化剂的催化效率，所以酶的催化作用具有高效性。
[思考探究]
1．
（1）比较过氧化氢在不同条件下的分解实验。
①本实验中的自变量是什么？
哪组是对照组？
自变量是对实验材料的不同处理，即90℃加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液。
1号试管是对照组。
②本实验的因变量是什么？
是如何检测的？
因变量是H2O2的分解速率。
通过观察气泡产生速率进行检测。
（2）酶能否增加化学反应中产物的总量？
不能。
（3）对于该实验来说，实验设计应遵循什么原则？
实验设计要遵循单一变量原则、等量原则和对照原则。
（4）在滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，为什么不能共用一支吸管？
滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，不能共用一支吸管，否则滴加的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而研磨液中的过氧化氢酶具有高效性，会使两支试管中产生的气泡差别不大，不易对比观察，从而影响实验结果的准确性。
[题组冲关]
1．下列有关酶的叙述正确的是（ ）
①是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凡是活细胞，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．①②⑤ B．①⑤⑧
C．③⑤⑧D．①③⑤
选C 酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。
就酶的化学本质而言，主要是蛋白质，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胞内酶，①错误，③正确；
代谢是细胞内全部有序化学变化的总称，在这一过程中，需要酶的催化，⑥⑦错误，⑧正确。
2．下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。
相关分析合理的是（ ）
A．本实验的因变量是不同的催化剂
B．本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C．1号与3号、1号与4号可分别构成对照实验
D．分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
选C 本实验的因变量是气泡的产生速率，即过氧化氢的分解速率。
温度是自变量，酶的用量是无关变量。
1号与3号、1号与4号中只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验。
2号在高温下出现气泡的原因是加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态。
1．高效性
（1）表示曲线：
（2）实验验证：
①实验组：
底物＋生物催化剂（酶）→底物分解速率（或产物形成的速率）。
②对照组：
底物＋无机催化剂→底物分解速率（或产物形成的速率）。
2．专一性
（1）物理模型：
①图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。
②酶和被催化的反应物分子都有特定的结构。
（2）曲线模型：
①加入酶B的反应速率和无酶条件下的反应速率相同，说明酶B对此反应无催化作用。
②而加入酶A的反应速率随反应物浓度的增大明显加快，说明酶A可催化该反应，即酶具有专一性。
（3）实验验证：
淀粉＋淀粉酶→麦芽糖
蔗糖＋淀粉酶→不分解，仍为蔗糖
③现象：
两组中都加入斐林试剂，并水浴加热，只有①组中出现砖红色沉淀。
3．温度和pH对酶活性的影响
（1）实验课题及变量分析：
课题名称
用淀粉酶探究温度对酶活性的影响
用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响
实验材料
淀粉溶液、唾液淀粉酶
肝脏研磨液、过氧化氢溶液
自变量的
设置方法
分别用37℃的水、沸水、冰水处理
分别用蒸馏水、HCl溶液、NaOH溶液处理
酶活性
因变量的
观察指标
加碘液后溶液颜色的变化
氧气产生的速率
无关变量
pH相同且适宜等
温度相同且适宜等
（2）方法步骤：
（3）曲线分析：
在一定温度（或pH）范围内，随温度（或pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制了酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复其活性。
2．
（1）验证酶专一性的实验中能否使用碘液代替斐林试剂作为鉴定试剂？
因为碘液只能检测淀粉是否被水解，蔗糖分子是否被水解都不会使碘液变色。
（2）能否用H2O2溶液来探究温度对酶活性的影响？
H2O2溶液在高温时会分解，实验中的变量不是单一的，影响对实验结果的分析。
（3）从蛋白质的结构和特点方面分析，在过酸、过碱或温度过高的条件下，酶为什么会失活？
该如何保存酶？
过酸、过碱和高温都会使蛋白质结构发生改变，从而改变了蛋白质的功能。
应在低温和适宜pH下保存酶。
3．在甲、乙、丙三支试管中加入下列物质并保温一段时间后，有关分析错误的是（ ）
编号
甲
乙
丙
步骤1
2mL可溶
性淀粉溶液
2mL可溶性淀粉溶液
步骤2
1mL淀粉
酶溶液
1mL麦芽
糖酶制剂
0.5mL淀粉酶溶液
0．5mL麦芽糖酶制剂
步骤3
适宜温度下保温至反应完成
A．温度、pH在本实验中均属于无关变量
B．加入碘液后，溶液变蓝的只有乙试管
C．加入斐林试剂后水浴加热，溶液呈现砖红色的是甲试管和丙试管
D．加入双缩脲试剂后，三支试管中的溶液均变蓝色
选D 甲、乙的自变量是酶的种类，可验证酶的专一性，温度、pH在本实验中均属于无关变量；
甲试管淀粉在淀粉酶的作用下水解产生还原糖，故加入斐林试剂水浴加热会出现砖红色沉淀，乙试管麦芽糖酶不能水解淀粉，加入斐林试剂水浴加热不能产生砖红色沉淀，丙试管内可发生和甲一样的过程；
加入双缩脲试剂后，三支试管中的溶液均出现紫色现象。
4．如图表示温度或pH对酶活性的影响。
据图分析，下列选项错误的是（ ）
A．据a可知，以植物蛋白酶制剂为主要成分的松肉粉不宜与醋同用
B．制作黄桃罐头时需进行蒸煮处理，其依据的原理如c所示
C．如a、c所示，低温、高温导致酶活性下降的原理是相同的
D．唾液淀粉酶随食糜入胃后，其活性会随着pH的改变而出现b→a的变化
选C 植物体内的酶最适pH大多在4.5～6.5，因此松肉粉不宜与醋同用；
制作罐头时加热可使酶失活，利于糖类等物质的保存；
胃内的pH为1.5左右，会导致唾液淀粉酶活性降低；
高温会破坏酶分子的结构，但低温仅抑制酶的活性，酶结构仍保持稳定。
[典型图示]
[信息解读]
（1）底物浓度、酶浓度与酶促反应速率的关系
①甲图：
在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增大。
②乙图：
在底物充足、其他条件
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