5.1 第1课时 酶的作用和本质（课件+word）-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记生物（人教版必修1）新课标

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 [学习目标]　1.说出细胞代谢离不开酶的原因。2.概述酶的作用和本质。3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。 一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 (1)场所：细胞中。[来源:Zxxk.Com] (2)实质：各种化学反应的总称。 (3)意义：细胞生命活动的基础。 2．酶在代谢中的作用 (1)实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 ①实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3＋和肝脏研磨液中的过氧化氢酶的作用下加速分解。 ②实验过程和现象 试管 编号 新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液 实验处理 H2O2分解速率 (气泡多少) 点燃的卫生香检测 1 2 mL 不处理 基本无气泡产生 — 2 2 mL 90 ℃水浴加热 很少 — 3 2 mL 滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴 较多 发亮 4 2 mL 滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴 很多 复燃 实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，其催化效率更高。 特别提醒　实验中应注意的问题 ①肝脏必须是新鲜的，过氧化氢酶是一种蛋白质，不新鲜的肝脏，酶的活性较低。 ②肝脏要磨碎，充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。 ③滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。 (2)实验中变量的控制 变量：在实验过程中可以变化的因素。 自变量：实验过程中可以人为改变的变量，如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨液。 因变量：随着自变量的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。 无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。如试剂的用量、实验室温度等。 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能量。 (2)作用机理：酶能降低化学反应的活化能。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)作用机理图解 解读：图中曲线1是指在无催化剂的条件下反应所需要的活化能，图中曲线2是有催化剂的条件下反应所需要的活化能，图中C的含义是酶降低的活化能。 例1　关于下图所示实验的叙述中，错误的是(　　) A．甲装置是实验组，乙装置是对照组 B．H2O2溶液的浓度属于无关变量 C．乙试管产生气泡的速率比甲试管快 D．两支试管中H2O2溶液的体积应相同 答案　A 解析　本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。 思维启迪　控制变量的两种思维方法 例2　下列各图中，①表示有酶催化的反应曲线，②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。其中正确的图解是(　　) 答案　C 解析　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。酶可以降低活化能，使反应更容易进行。 二、酶的本质 1．酶的探索历程 (1)1857年，法国微生物学家巴斯德认为：没有酵母活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精的。 (2)德国化学家李比希认为：引起发酵的是酵母细胞死亡并裂解后释放出来的物质。 (3)毕希纳把从酵母细胞中提取出的引起发酵的物质称为酿酶。[来源:Z#xx#k.Com] (4)1926年，美国科学家萨姆纳第一个提取出脲酶，并证明了脲酶是蛋白质，其作用是分解尿素。 (5)20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能。 2．酶的本质 绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数的酶是RNA。 归纳总结　酶的概念及对概念的理解 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 基本单位 氨基酸 核糖核苷酸 来源 一般来说，活细胞中均能产生 合成场所 核糖体 细胞核(真核生物) 生理功能 催化作用(改变生化反应速率) 作用机理 降低化学反应的活化能 作用场所 细胞内、外或生物体外均可 例3　20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶是由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明(　　) A．RNA具有生物催化作用 B．酶是由RNA和蛋白质组成的 C．酶的化学本质是蛋白质 D．绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA 答案　A 解析　由题意可知，除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2＋的浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的