5.1 降低化学反应活化能的酶-2021-2022学年高中生物必修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

第1节　降低化学反应活化能的酶 学 习 目 标 核 心 素 养 1.说明酶的作用、本质和特性。 2.说明温度和pH对酶活性的影响。 3.在探究实验中，学会控制自变量以及设置对照实验和重复实验。 1.通过探究酶化学本质和特性的实验，养成归纳和演绎的科学思维方式。 2.通过实验探究温度、酸碱度对酶促反应的速率的影响，提高实验设计和实验结果分析的能力。 一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 (1)概念：细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。 (2)细胞代谢的条件：需酶的催化。 (3)意义：细胞代谢是细胞生命活动的基础。 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验原理 2H2O22H2O＋O2 (2)实验过程和现象 试管编号 试剂 处理 现象 1 2 mL H2O2溶液 常温 几乎无气泡产生 2 2 mL H2O2溶液 90 ℃水浴加热 有较少气泡 3 2 mL H2O2溶液 3.5%FeCl3溶液2滴 有较多气泡 4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 有大量气泡 (3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (4)实验中变量的控制 ①自变量：在实验过程中人为改变的变量。如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。 ②因变量：随自变量变化而变化的变量。如本实验中H2O2分解速率。 ③无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素，如肝脏的新鲜程度等。 (5)对照实验 ①含义：除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验。 ②原则：除了要观察的变量外，其他变量都应始终保持相同。 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)原理：酶降低活化能的作用更显著。 (3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速进行。 二、酶的本质及特性 1．酶的本质 2．酶的特性[连线] ①高效性 a.高温、高压、强酸、强碱使酶失活 ②专一性 b.酶降低活化能的作用更显著 ③作用条件较温和 c.一种酶只能催化一种或一类化学反应 提示：①－b　②－c　③－a 3．温度和pH对酶活性的影响 (1)低温时，酶活性很低，但酶的空间结构稳定。 (2)最适温度或pH，酶的活性最高。 (3)高温、过酸或过碱时，酶的空间结构遭到破坏，酶永久失活。 1．酶在生物体内有催化和调节作用。 (　　) 2．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。 (　　) 3．有些酶中含有核糖。 (　　) 4．有些酶在体外可以发挥作用。 (　　) 5．酶催化作用能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。 (　　) 6．pH过高或过低都会改变酶的空间结构。 (　　) 7．在温度过高或过低时，酶均能失去活性。 (　　) 8．温度、pH主要通过影响酶活性来影响酶促反应速率。 (　　) 提示：1.×　酶在生物体内有催化作用，没有调节作用。 2．×　有些酶是RNA。 3．√ 4．√ 5．×　酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能。 6．√ 7．×　温度过低时，酶的活性被抑制，但酶不失活。 8．√ 酶的作用和本质 [问题探究] 1．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的四组实验中，哪一组为对照组？滴加过肝脏研磨液的滴管可否再去滴加FeCl3溶液？ 提示：第1组。不能。否则少量的过氧化氢酶带到滴加FeCl3溶液的实验组中，干扰实验结果的准确性。 2．加热和无机催化剂都可降低化学反应的活化能吗？ 提示：加热只能提高反应速率，无机催化剂可降低活化能。 3．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示，请思考： (1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？ 提示：观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA，乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶为蛋白质。 (2)乙酶活性改变的机制是什么？ 提示：乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。 1.酶本质的探索 2. 酶的本质和作用原理 (1)酶的本质 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 (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催化和有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，