5.1降低化学反应活化能的酶学案-2022-2023学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

课题15：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、自主学习 1．酶是由 产生的，具有 作用的一类特殊有机物，大多数酶的本质是 ，少数酶是RNA。美国科学国萨姆纳从刀豆种子中提取出了脲酶，并证明了脲酶就是 。 2．由酶催化的化学反应叫 ，酶催化作用的实质是能降低 。 3．酶的特性有 、 和 。 能影响酶活性的外界因素主要是 和 ，而影响酶促反应速率的因素有 、 、 和 等。酶表现最大活性时的温度称为 ，酶表现最大活性时的PH称为 。低温可以使酶的活性受到 ，而高温及过酸过碱环境会使酶的 受到破坏，使酶 。 二、合作探究 探究活动一：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 的催化。 (3)意义：细胞代谢是 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 气泡 3 2 mL H2O2溶液 3.5%FeCl3溶液2滴 有 气泡 4 2 mL H2O2溶液 新鲜肝脏研磨液2滴 有 气泡 (3)实验结论：酶具有 作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更 。 (4)实验中变量的控制 ①自变量： 的对实验对象进行处理的因素。如本实验中氯化铁溶液和肝脏研磨液等。 ②因变量：因 改变而变化的变量。如本实验中 。 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 ，如肝脏的新鲜程度等。 (5)对照实验 除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验。 对照实验一般要设置对照组和 。 3．酶的作用原理 (1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。 (2)原理：酶降低 的作用更显著。 (3)意义：使细胞代谢能在 条件下快速进行。 讨论：下图是无催化剂和酶的作用机理示意图 (1)没有催化剂时的活化能是多少？有酶催化时的活化能又是多少？(用图中字母表示) (2)酶能不能为化学反应提供所需要的能量？酶加快反应速率的机理是什么？ (3)下表数据是在20 ℃测得的H2O2分解的活化能，数据说明，酶和无机催化剂相比有什么不同？ 条件 活化能/kJ·mol－1 没有催化剂催化 75 用胶态钯催化 54 用过氧化氢酶催化 29 探究活动二：酶的本质及特性 1．酶的本质： 将下列科学家与主要成就进行连线： 2.酶的特性 讨论下图： （1） 图1、图2、图3分别说明了酶具有什么特性？ （2）图3中代表酶的字母是？说出原因。 探究活动三：影响酶活性的因素 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。 分析曲线图回答： （1）图中a点时酶活性_____,但酶的空间结构_____。c点、d点和f点时酶活性丧失,其原因是_______________________________________。 （2）b点对应的温度称为 ；c点对应的PH称为 。 自我检测15 班级 姓名 一、单选题 1.下图表示“比较过氧化氢在不同