3.1.1 生物催化剂——酶-2020-2021学年新教材高中生物必修1新课标辅导【精讲精练】苏教版（word）

第1节　生命活动需要酶和能源物质 第1课时　生物催化剂——酶 课标要求 素养要求 等级水平 1.说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，酶活性受到环境因素(如pH和温度等)的影响。 2.探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素。 1.生命观念：通过酶本质的探索历程，阐明绝大多数酶的化学本质是蛋白质的事实。 2.科学探究：通过“酶的催化作用具有高效性”“酶的专一性”和“探究影响酶促反应速率的环境因素”等探究活动，学会“控制变量和设计对照实验”的科学方法。 3.科学思维：通过“探究影响酶促反应速率的环境因素”的实验，训练模型建构的科学思维。 4.社会责任：通过酶在生活、生产中应用的实例，认同酶在生产实践上应用具有高效、环保、节能等特点。 水平二 水平三 水平一 水平一 知识点一　酶的化学本质和作用原理 ◎新知梳理　素养奠基 1．酶的化学本质 (1)关于酶本质的探索 科学家 主要观点或成就 1857年巴斯德 发酵是由微生物引起的，酒精发酵是由酵母菌引起的 1897年毕希纳 引起发酵的是酵母菌所含的酶，而不是酵母菌本身 1926年萨姆纳 证明脲酶是蛋白质 1936年 确立酶是蛋白质的观点 20世纪80年代 少数RNA也具有生物催化功能，称为核酶 (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。 2．酶的作用原理 (1)酶促反应：由酶催化的化学反应称为酶促反应。 (2)活化能与活化分子 ①在一定温度下，分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量。 ②处于过渡态的分子称为活化分子。研究表明，在一个化学反应体系中，活化分子越多，反应速率就越快。 (3)作用原理 ①酶能降低生化反应所需的活化能，使生化反应在较低能量水平上进行，从而加快生化反应。 ②同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。 【判断正误】 1．酶是具有催化作用的有机物。(√) 2．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用既可发生在细胞内，也可以发生在细胞外。(×) 提示：少数RNA也具有生物催化功能。 3．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸。(×) 提示：酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。 4．酶催化作用的实质——提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。(×) 提示：酶的作用原理是降低生化反应的活化能。 5．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。(√) ◎探究学习　素养形成 1．酶的作用原理 下图两条曲线代表某化学反应在有酶催化和无催化剂条件下的反应曲线，结合曲线探究以下问题。 (1)探讨上述曲线A和B的反应条件： ①A曲线的反应条件：无催化剂。 ②B曲线的反应条件：有酶催化。 (2)若将酶变为无机催化剂，则图中b点怎样移动？ ①移动方向：向上移动 ②原因：因为与酶相比，无机催化剂降低化学反应活化能的效果较差，因此无机催化剂催化化学反应时，b点向上移动。 2．酶的本质 (1)萨姆纳历时9年才证明脲酶是蛋白质，并因此荣获诺贝尔化学奖。你能用简单的实验帮助萨姆纳验证脲酶是蛋白质吗？(写出实验思路即可) 答案　用双缩脲试剂鉴定，用已知的蛋白质样液作对照。 (2)活细胞是否都产生酶？ 答案　不是，比如哺乳动物成熟的红细胞。 (3)酶能否在细胞外起作用？ 答案　能，如消化酶。 【归纳总结】 1．有关活化能的理解 (1)活化能是指“能量”，因此其单位为J或者kJ。 (2)活化能是指“分子从基态转变为容易发生化学反应的过渡态所需要的能量”，所以图中无酶催化时，化学反应的进行需要提供ac段大小的能量；而酶的作用效果是降低化学反应活化能，降低的效果为图中ab段大小的能量，因此有酶催化时，化学反应仍然需要提供bc段大小的能量。 2．酶的化学本质 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 细胞核(主要) 来源 一般活细胞中均能产生 生理功能 具有生物催化功能 ◎题组通关　素养案例 1．下列有关酶的叙述正确的是 ①酶是具有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的是体内转化而来　③酶是由活细胞产生的　④绝大多数酶的化学本质是蛋白质　⑤有的酶是蛋白质，有的是固醇　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用　⑨酶只在细胞内发挥作用 A．①②⑤　　　　　　B．③⑦⑨ C．③④⑧　　　　　　D．④⑤⑥ 解析　酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA；酶只有催化作用，在个体发育中起调控作用的是激素。 答案　C 2．(2020·大庆期中)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