3.1 生命活动需要酶和能源物质（5） 教学设计-高一生物必修一同步教学（苏教版）

第三章 细胞中能量的转换和利用 第一节 生命活动需要酶和能源物质 第2课时 酶与酶的特性 学习目标 （1）归纳酶的概念。 （2）结合“边做边学”的实验，分析酶催化作用的高效性和专一性。 [重难点击]　 （3）酶的概念。 （4）酶的高效性和专一性。 前课梳理 1．请归纳出酶的概念。 答案　酶通常是指由活细胞产生的、具有催化活性的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA。 2．归纳酶的特性： 来源 一般来说，活细胞都能产生酶 化学本质 大多数酶是蛋白质，少数是RNA 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 合成场所 主要在核糖体上 生理作用 催化作用 作用场所 既可在细胞内也可在细胞外 学习探究 探究点一　认识酶 试结合相关材料完成下面的分析： 1．请结合以下材料，分析酶的化学本质： (1)研究表明，绝大多数酶能被蛋白酶水解而失活，水解后最终产物是氨基酸，凡是能使蛋白质变性的因素(如高温、强酸、强碱等)都可使酶变性失活，酶与双缩脲试剂反应呈紫色。这说明绝大多数的酶的化学本质是蛋白质。 (2)S.Altman和T.R.Cech发现有些核糖核酸也具有生物催化作用。说明：少数酶是RNA。 2．酶具有催化性 请结合边做边学，分析酶具有催化性的实验，完善下列问题。 (1)实验原理：2H2O22H2O＋O2↑ (2)实验步骤与结果 操作序号 项目 1号试管 2号试管 1 3%的H2O2溶液 3mL 3mL 2 催化剂 2滴蒸馏水 2滴新鲜酵母菌液 3 振荡试管 振荡 振荡 4 现象记录 无明显变化 产生气泡快且多，使带有火星的卫生香燃烧剧烈 (3)实验结论：从实验过程来看，酶能使原本常温常压下不易发生的化学反应能够发生。由此判断，酶具有催化性。 探究点二　酶的高效性 1．阅读教材内容，说说什么是酶促反应和酶活性？ 答案　由酶催化的化学反应称为酶促反应。在酶促反应中，酶的催化效率称为酶活性。 2．实验表明，在25℃下一个过氧化氢酶分子，1min内可催化500万个过氧化氢分子发生分解反应。这体现了酶具有高效性。 3．分析下图，回答下列问题： (1)什么是活化能？ 答案　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称为活化能。 (2)由图可以看出：酶催化作用的实质就是降低活化能，使化学反应在较低能量水平上进行，从而加快化学反应。和无机催化剂相比，酶降低反应活化能的能力更强。 注意：过氧化氢在不同条件下的分解结果 酶和无机催化剂一样，并不改变化学平衡点的位置，只是改变化学反应的速度，使化学反应更快地达到平衡点。而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化。 探究点三　酶的专一性 1．淀粉酶只能催化淀粉的水解，过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解，它们都不能催化蛋白质和脂质的水解。这说明酶具有什么特性？ 答案　专一性。 2．请结合以下实验，探究酶专一性的特点。 (1)实验原理： ①淀粉在淀粉酶的催化作用下，能够水解成麦芽糖。 ②麦芽糖是还原性糖，在水浴加热的条件下，能和斐林试剂发生反应生成砖红色的沉淀。 (2)实验过程与现象 操作顺序 项目 试管号 1 2 1 可溶性淀粉溶液 2mL 2 蔗糖溶液 2mL 3 淀粉酶溶液 2mL 2mL 4 保温时间 5min 5min 5 加入斐林试剂 2mL 2mL 6 水浴加热时间 1min 1min 7 结果 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 (3)实验结论：淀粉酶只催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解，说明一种酶只能催化一定的反应物(底物)发生反应，酶的作用具有专一性。 (4)实验中能否将斐林试剂改为碘液？ 答案　不能。2号试管中不管酶是否起作用，都不会和碘液发生反应。 3．结合下图分析酶具有专一性的原理 (1)酶具有一定的空间结构，在酶促反应中，酶发挥催化作用与酶的活性中心有关。 (2)从上图来看：酶的活性中心与反应物分子在空间结构上有特殊的匹配关系，当酶的活性中心与反应物分子结合时，就启动了化学反应的发生，如合成反应(a)或分解反应(b)。 (3)酶的专一性保证了体内化学反应有序地进行。 注意： 1．有些酶只能催化一种反应物发生反应，如过氧化氢酶只能催化过氧化氢分解；而有些酶能催化一类化学反应，如肽酶能催化多种多肽水解为氨基酸。 2．酶的专一性与酶大多数是蛋白质有关 每种蛋白质都有特定的空间结构，酶催化反应时，酶蛋白分子首先与底物分子结合。但酶分子能否与底物分子结合，取决于酶分子的活性部位与底物分子在空间构象上是否对应。 真题回眸 例1．判断下列说法的正误。 (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