第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

第1课时　酶的作用和本质 学习目标 核心素养 1．说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。 2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解 1．生命观念——结构与功能观：酶的功能是由其独特的空间结构决定的。 2．科学探究——实验思路及设计：能够根据实验目的，设计比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得出结论 [对应学生用书P76] 知识点一 酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢的概念 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)过程及结果 组别 加入物质 处理 现象 1号 2 mL H2O2溶液 不处理 基本无气泡产生 2号 2 mL H2O2溶液 90 ℃水浴加热 有很少气泡产生 3号 2 mL H2O2溶液 加2滴FeCL3溶液 有较多气泡产生 4号 2 mL H2O2溶液 加2滴肝脏研磨液 有大量气泡产生 (2)实验结论 比较1号与3号的结果，可以说明FeCl3具有催化作用。 比较1号与4号的结果，可以说明过氧化氢酶具有催化作用。 比较3号与4号的结果，可以说明过氧化氢酶的催化效果比FeCl3更显著。 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：酶能降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 (3)意义：使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。 实验的变量和控制 (1)细胞代谢是细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应的统称。(　　√　　) (2)细胞代谢可以产生代谢废物但不会产生对细胞有害的物质。(　　×　　) 解析：细胞代谢也会产生对细胞有害的物质。 (3)向含有过氧化氢溶液的试管中滴入2滴新鲜肝脏研磨液，可观察到有许多气泡产生，这表明过氧化氢发生分解产生了O2。(　　√　　) (4)过氧化氢分解实验中，加热和加入肝脏研磨液均使过氧化氢得到了能量。(　　×　　) 解析：加热可为过氧化氢分解提供能量，但肝脏研磨液中的过氧化氢酶只是降低了反应分子的活化能，并不能提供能量。 (5)无关变量是和该实验结果无关的变量。(　　×　　) 解析：无关变量是除自变量外，实验中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素。 知识点二 酶的本质 1．酶本质的探索历程 2．酶的本质 (1)酶在生物体内有催化和调节等多种作用。(　　×　　) 解析：酶只具有催化作用。 (2)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质。(　　×　　) 解析：绝大多数酶是蛋白质，但还有少数酶是RNA。 (3)有些酶在体外可以发挥作用。(　　√　　) (4)所有的酶都是在核糖体上合成的。(　　×　　) 解析：酶的本质为蛋白质或RNA，因此其合成场所还可能为细胞核。 [对应学生用书P77] 探究点一　酶在代谢中的作用及其原理分析 ►情境探究 资料1　下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。 资料2　在上述实验基础上，有同学增加了5号、6号和7号试管，向其中分别加入2 mL过氧化氢溶液后，再向5号试管内加入2滴煮沸过的FeCl3溶液，向6号试管内加入2滴煮沸过的肝脏研磨液，向7号试管内加入2滴蒸馏水，如下图所示： 1．分析以下各组对照实验，并填写相应内容： A．①号与②号对照高温可促进过氧化氢分解； B．①号与③号对照无机催化剂FeCl3可促进过氧化氢分解； C．③号与④号对照相比于无机催化剂，生物催化剂(酶)的催化效率更高； D．⑥号与④号对照过氧化氢酶经高温处理后丧失催化活性； E．⑥号与⑤号对照无机催化剂经高温处理后未丧失催化活性； F．⑦号可作为③号、④号试管的对照组，其目的是遵循实验设计的对照原则和单一变量原则，排除无关变量对实验结果的干扰。 2．加热、无机催化剂和酶均能加快过氧化氢的分解速率，它们加快反应速率的原理分别是什么？ 答案：加热使过氧化氢分子得到能量，无机催化剂和酶降低了过氧化氢酶分解反应的活化能，且酶降低活化能的作用更显著。 3．实验中使用的肝脏为什么必须是新鲜的？ 答案：新鲜肝脏细胞中过氧化氢酶活性较高。 4．实验中滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？ 答案：不能。因为酶具有高效性，即使少量的酶混入FeCl3溶液也会干扰实验结果。 ►素养凝练 1．过氧化氢分解实验的变量分析 变量 含义 实例 自变量 人为控制的对实验对象进行处理的因素 加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液 因变量 因自变量改变而变化的变量 过氧化氢分解速率 无关 变量 除自变量外，实验过程中对实验结果造成影响的可变因素 反应物的浓度和反应时间等 2．酶的作用原理 酶能降低化学反应的活化能，使细胞代谢在温和的条件下快速有序地进行。酶的作用原理图示如下： (1)反应物S处于常态，在反应的瞬间，