内容正文:
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
一 酶的作用和本质
一、酶在代谢中的作用
1.细胞代谢:
(1)场所:_____中。
(2)实质:许多_________的总称。
细胞
化学反应
【激疑】
动物消化道内营养物质的消化属于细胞代谢吗?
提示:消化道与外界环境直接相通,其中营养物质的消化不是发生在细胞内的化学反应,故不属于细胞代谢。
2.对照实验的设计:
(1)变量:实验过程中的变化因素。
①自变量:_________的对实验对象进行处理的因素。
②因变量:因_______改变而变化的变量。
③无关变量:除自变量外,实验过程中对实验结果_____
_____的可变因素。
人为控制
自变量
造成
影响
(2)对照实验:除作为自变量的因素外,其余因素都___
_______,并将结果进行比较的实验。一般要设置对照
组和实验组。
①对照组:一般不进行人为处理,处于_________下。
②实验组:需要对实验对象进行人为处理,控制_______
不同。
保
持一致
自然状态
自变量
③空白对照:未作任何处理的对照组,设置意义是_____
_________________________。
排除
偶然因素对实验结果的影响
3.酶的作用原理:
(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)酶的作用机理:通过降低化学反应所需要的_______
而加快反应速率。
活化能
①表示无酶催化条件下反应的活化能的曲线是___段。
②表示有酶催化条件下反应的活化能的曲线是___段。
③表示有酶催化条件下降低反应活化能的曲线是___段。
ad
cd
ac
二、酶的化学本质
1.酶本质的探索历程(连线):
2.酶的概念理解:
(1)来源:_______产生的。
(2)作用:具有_____作用。
(3)化学本质:有机物,绝大部分是_______,少部分是
____。
活细胞
催化
蛋白质
RNA
知识点一 比较过氧化氢在不同条件下的分解
1.实验原理:水浴加热、FeCl3溶液中的Fe3+和肝脏研磨液中过氧化氢酶都可影响H2O2分解为H2O和O2的速率。
2.实验设计:
编号
步骤 1 2 3 4
相同处理(无关变量) 向4支试管中分别加入2 mL过氧化氢溶液并放在试管架上
不同处理(自变量) 不处
理 放在90 ℃左右的水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴
肝脏研磨
液
观察指标(因变量) 无气
泡 气泡很少 气泡较多 气泡很多
3.实验结果分析:
(1)1号、2号试管相比,说明加热可以加快H2O2的分解。
(2)1号、3号试管相比,说明 FeCl3可以催化H2O2的分解。
(3)1号、4号试管相比,说明过氧化氢酶具有催化作用,可以催化H2O2的分解。
(4)3号、4号试管相比,说明过氧化氢酶的催化效率更高。
4.实验结论:加热、FeCl3、过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解;过氧化氢酶的催化效率明显高于无机催化剂Fe3+。
【思考·讨论】
制备肝脏研磨液时,应用新鲜的刚从活体动物内取出的肝脏,并研磨充分。(科学探究)
(1)用新鲜的刚从活体动物内取出的肝脏,原因是什么?
提示:新鲜肝脏中的酶能保持其原有的活性。
(2)研磨充分有什么意义?
提示:加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中H2O2的接触面积,从而加速H2O2的分解。
【素养案例】
(2016·江苏高考)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列相关叙述正确的是 ( )
世纪金榜导学号
管
号 1%焦性
没食子
酸(mL) 2%H2O2
(mL) 缓冲液
(mL) 过氧化物酶溶
液(mL) 白菜梗提取液
(mL) 煮沸冷却后的白菜梗提取液
(mL)
1 2 2 2 - - -
2 2 2 - 2 - -
3 2 2 - - 2 -
4 2 2 - - - 2
A.1号管为对照组,其余不都是实验组
B.2号管为对照组,其余都为实验组
C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶
D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
【解题导引】解题思维流程如下:
【解析】选A。本题主要考查酶的实验设计与分析。该实验的目的是探究白菜梗中是否存在过氧化物酶,自变量是白菜梗的有无,则1号、2号和4号都是对照组,3号是实验组,A项正确、B项错误。若3号与1、2、4号对照,3号管显橙红色,则证明白菜梗中存在过氧化物酶, C项错误;若4号管不显橙红色,与3号对照,则说明高温使过氧化物酶变性失活,D项错误。
【素养·探究】——母题追问
(1)科学探究——设置对照
上题中设置1号管的目的是什么?
提示:作为对照,排除H2O2自然分解对实验结果的影响。