資源簡(jiǎn)介

5.1.1酶的作用和本質(zhì)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
生命觀念:
明確細(xì)胞代謝、活化能、自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量等概念
科學(xué)思維:通過(guò)圖表比較、動(dòng)畫演示，以及教材上形象，直觀的圖解和文學(xué)說(shuō)明，讓學(xué)生明確催化劑可降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。
科學(xué)探究:
通過(guò)合作探究比較過(guò)氧化氫酶在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)如何控制自變量，觀察和分析因變量以及設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。
社會(huì)責(zé)任:
1、通過(guò)小組間的討論、合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生的合作互助精神。
2、通過(guò)圖表、動(dòng)畫等形式，并感受學(xué)習(xí)的快樂(lè)和分享的喜悅。
【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】
酶在細(xì)胞代謝中的作用和本質(zhì)以及酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理
【預(yù)習(xí)新知】
酶在細(xì)胞代謝中的作用
1．細(xì)胞代謝
(1)場(chǎng)所：活細(xì)胞內(nèi)。
(2)實(shí)質(zhì)：各種化學(xué)反應(yīng)的總稱。
(3)意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。
2．比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解
(1)實(shí)驗(yàn)原理：過(guò)氧化氫在水浴加熱、FeCl3 溶液中的Fe3＋和肝臟研磨液中過(guò)氧化氫酶的作用下加速分解。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
　　　試管 步驟　　　
相同處理 向4支試管中分別加入2 mL過(guò)氧化氫溶液
不同處理 不處理 放在90 ℃左右的水浴 中 加 熱 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝臟研磨液
現(xiàn)象 氣泡 基本無(wú) 少 較多 很多
帶火星衛(wèi)生香 無(wú)復(fù)燃 有復(fù)燃 復(fù)燃性較強(qiáng) 復(fù)燃性很強(qiáng)
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用，同無(wú)機(jī)催化劑相比，催化效率更高。
3．控制變量和對(duì)照實(shí)驗(yàn)
(1)自變量：人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行處理的因素叫作自變量。
(2)因變量：因自變量改變而變化的變量叫作因變量。
(3)無(wú)關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的可變因素，叫作無(wú)關(guān)變量。
(4)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，其余因素(無(wú)關(guān)變量)都保持一致，并將結(jié)果進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
酶的本質(zhì)
1.酶本質(zhì)的探索
(1)巴斯德之前,許多化學(xué)家認(rèn)為發(fā)酵是　　　　　,與　　　　無(wú)關(guān)。
(2)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　　　　　　　　,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。
(3)德國(guó)化學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn)不含酵母細(xì)胞的　　　　與活酵母是一樣的,都能引起發(fā)酵,他將引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為　　　　。
(4)最早從刀豆種子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　　　　。
(5)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。
2.酶的本質(zhì)
酶是　　　　產(chǎn)生的,具有　　　　　　　　作用的有機(jī)物,其中決大多數(shù)的酶是　　　　,少數(shù)是　　　　。　
3.酶的作用:　　　　　　　
思考:(1)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的,只在活細(xì)胞中發(fā)揮作用嗎 　　　　　　。
(2)所有活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶嗎 　　　　　　。
(3)酶的本質(zhì)(即:化學(xué)成分):　　　　　　　;鑒定試劑　　　　　　　　;合成酶的原料是什么 　　　　　　　　　　　　　
(4)合成酶的主要場(chǎng)所 　　　　　　　
(5)作用場(chǎng)所 　　　　　　　
關(guān)于酶本質(zhì)的探索
結(jié)論：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物。其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA。
【易錯(cuò)提示】
酶的本質(zhì)及其作用的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
(1)酶并不都是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA。
(2)酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細(xì)胞外和體外都可以發(fā)揮作用。
(3)酶作用的實(shí)質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，不是提供能量。
【鞏固訓(xùn)練】
1.將剛采摘的新鮮糯玉米立即放入85℃水中熱燙處理2min，可較好地保持甜味。這是因?yàn)榧訜釙?huì)( )
A.提高淀粉合成酶的活性 B.提高淀粉酶的活性
C.破壞淀粉合成酶的活性 D.破壞淀粉酶的活性
2.嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對(duì)肌肉組織中的有機(jī)物進(jìn)行分解，使肉類制品口感鮮嫩。由此可推測(cè)嫩肉粉中能起分解作用的酶是( )
A.纖維素酶 B.淀粉酶 C.脂肪酶 D.蛋白酶
3.在無(wú)催化條件和有酶催化條件下，反應(yīng)物A生成產(chǎn)物P的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖所示。假設(shè)酶處在最適條件下，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.ab段表示酶催化該反應(yīng)進(jìn)行所降低的活化能
B.bc段表示酶催化該反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能
C.若將酶催化的反應(yīng)溫度上升10℃，則ab段長(zhǎng)度增加
D.若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化，則b點(diǎn)的位置會(huì)上移
4.如圖表示某類酶作用的模型，下列敘述不正確的是( )
A.①的性質(zhì)在反應(yīng)前后未發(fā)生改變
B.①具有高效性
C.②的成分一定是蛋白質(zhì)
D.③或④的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率
5.下列有關(guān)酶的敘述，正確的是( )
A.酶的基本組成單位是氨基酸
B.酶的專一性指的是一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)
C.在不同溫度條件下，同種酶的活性一定不同
D.人體內(nèi)不同酶的最適pH值可能不同
6.下圖曲線表示的是溫度和酶活性的關(guān)系,此曲線不能說(shuō)明的是( )
A.在B之前,酶的活性和溫度成正比;之后,成反比
B.當(dāng)溫度到達(dá)B時(shí),果膠酶的活性最高,酶的催化效率最高
C.A點(diǎn)時(shí),酶的催化活性很低,但隨著溫度升高,酶的活性可以上升
D.C點(diǎn)時(shí)酶的活性也很低,當(dāng)溫度降低時(shí),酶的活性也可以恢復(fù)上升
參考答案
1.答案：C
解析：A、高溫不會(huì)提高淀粉合成酶的活性，A錯(cuò)誤；
B、85℃水中熱燙處理2min不能提高淀粉酶的活性，B錯(cuò)誤；
C、85℃水中熱燙處理破壞了淀粉合成酶的活性，從而減少淀粉的合成，使得玉米中含有較多的還原糖，保持甜味，C正確；
D、85℃水中熱燙處理能破壞淀粉酶的活性，但在新鮮玉米中淀粉酶的含量很少，因?yàn)榇藭r(shí)新鮮玉米中應(yīng)該以淀粉的合成為主，即使破壞淀粉酶活性，與本題的意思無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。
故選C。
2.答案：D
解析：嫩肉粉的主要作用是利用其中的酶對(duì)肌肉組織中的有機(jī)物進(jìn)行分解，而肌肉組織中的有機(jī)物主要是蛋白質(zhì)，根據(jù)酶的專一性可知，嫩肉粉中起分解作用的酶是蛋白酶
3.答案：C
解析：A、由圖可知，ac表示反應(yīng)所需的活化能，ab段表示酶催化該反應(yīng)進(jìn)行所降低的活化能，A正確；
B、由圖可知，bc段表示酶催化該反應(yīng)進(jìn)行所需要的活化能，B正確；
C、由于該酶所處的環(huán)境條件為最適條件，故將有酶催化的反應(yīng)溫度下降10℃，酶活性下降，導(dǎo)致降低化學(xué)反應(yīng)活化能的程度下降，b點(diǎn)上移，ab段會(huì)縮短，C錯(cuò)誤；
D、若將酶催化改為無(wú)機(jī)催化劑催化，催化反應(yīng)所需的活化能增加，則b點(diǎn)的位置會(huì)上移，D正確。
故選C。
4.答案：C
解析：圖中反應(yīng)完成后，①的結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生改變，因此①為酶，其性質(zhì)在反應(yīng)前后未發(fā)生改變，酶具有高效性，A、B正確；②是反應(yīng)物，不一定是蛋白質(zhì)，也有可能是二糖等，C錯(cuò)誤；③或④表示生成物，它們的生成速率可以表示酶促反應(yīng)的速率，D正確。
5.答案：D
6.答案：D
解析：本題考查溫度對(duì)酶活性的影響。從圖中可以看出,隨著溫度的上升,果膠酶的活性逐漸升高,達(dá)到B點(diǎn)時(shí),果膠酶的活性最高,隨后,隨著溫度的繼續(xù)上升,酶的活性逐漸降低。A點(diǎn)和C點(diǎn)相比,雖然酶的活性都很低,但是A點(diǎn)是低溫條件,對(duì)酶的分子結(jié)構(gòu)無(wú)影響,所以,隨著溫度的升高,果膠酶活性會(huì)升高,而C點(diǎn)是高溫條件,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),會(huì)破壞酶的分子結(jié)構(gòu),使酶變性失活,當(dāng)溫度降低時(shí),酶活性也不能恢復(fù)。

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