第三章 细胞的代谢 第二节 酶是生物催化剂-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中生物必修1教师用书word（浙科版）

第二节　酶是生物催化剂 课程解读 知能目标 核心素养 1.描述酶的发现过程 2．举例说明酶是生物催化剂，说明酶的催化活性极高 3．说明酶具有专一性 4．分析酶的催化作用受很多因素的影响 通过学习，尤其是教材实验的学习，让学生形成生命观念，解释生命现象；通过分析实验原理，发展学生的科学思维，形成严谨科学的态度。通过设计、实施实验，提升学生的科学探究能力，加深对生物学探究方法的理解和运用 第1课时　酶的概念及专一性和高效性 知识点一　酶的发现历程与酶的本质 1．酶的发现历程 2．酶的本质 (1)产生场所：__活细胞__中。 (2)生理作用：__催化__作用。 (3)化学本质：绝大多数是__蛋白质__，少数是__RNA__。 (4)意义：生物体内的化学反应都是在__酶的催化__下进行的。没有酶的参与，生命活动一刻也不能进行。 小思考： (1)酶与双缩脲试剂反应，一定会出现紫色吗？ (2)酶的基本单位一定是氨基酸吗？ 【答案】(1)不一定，少数酶是RNA，其不能与双缩脲试剂发生紫色反应。 (2)不一定，少数酶是RNA，其基本单位是核糖核苷酸。 知识点二　酶是生物催化剂 1．作用实质：酶是__生物催化剂__，促使反应物发生化学变化，本身却__不发生化学变化__。 2．作用过程 (1)酶分子有一定的__空间结构__，能和__底物__分子结合，形成__酶——底物复合物__； (2)复合物会发生一定的__形状__变化，使底物变成__产物__； (3)产物从复合物上脱落，同时酶分子又__恢复原状__，可以重新与底物结合，继续下一轮的反应。 3．酶作用强弱的表示方法：用__酶活性__表示，一般是指单位时间内底物的__消耗量__或产物的__生成量__。 知识点三　酶的特性 1．酶的催化功能具有高效性：由于酶通过与底物分子结合，使化学反应极易进行，所以反应效率__极高__。 2．酶具有专一性： 由于酶分子的结构只适合与一种或是一类分子结合，所以一种酶只能催化__一种__底物或__少数几种__相似底物的反应。 3．酶的催化功能受多种条件的影响：pH、__温度__和某些化合物等都能影响酶的作用。酶通常在一定pH范围内才起作用，而且在某一pH下作用__最强__。 知识点四　活动“探究酶的专一性” 知识点五　活动“探究酶催化的高效性” 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)酶是活细胞产生的，因此只能在活细胞中发挥催化作用。(　×　) (2)酶既可作为催化剂，又可作为另一化学反应的底物。(　√　) (3)酶在发挥催化作用的过程中形状不发生改变。(　×　) (4)酶在发挥催化作用的过程中需要消耗ATP。(　×　) (5)酶可催化底物发生化学变化，而此过程中酶本身却不发生化学变化。(　√　) (6)当用蔗糖酶分别作用于淀粉和蔗糖来进行酶的专一性验证时，可用碘——碘化钾溶液检测反应是否进行。(　×　) (7)验证酶具有高效性，可将加酶组与不加酶组进行对照。(　×　) 2．案例分析：活化能是指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。下图为酶的作用模型，请据图回答下列问题。 (1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能__高__；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能__低__；a指__酶所降低的活化能__。因此，酶催化作用的本质是__降低化学反应的活化能__。 (2)酶的化学本质是__蛋白质或RNA__，酶起作用的部位是__细胞内或细胞外__。 【解析】(1)从题图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应所需的活化能较高，有酶催化时，发生化学反应所需的活化能较低，因此，酶催化作用的本质是降低化学反应的活化能。 (2)酶的化学本质是蛋白质或RNA，酶在细胞内和细胞外都能起作用。 1．概念和本质 酶是一类由活细胞产生的生物催化剂，大多数是蛋白质，少数为RNA。 项目 酶 来源及作用场所 活细胞产生；在细胞内或细胞外发挥作用 化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 合成场所 核糖体或细胞核(真核生物) 合成原料 氨基酸或核糖核苷酸 生物功能 催化作用，作用后保持不变 2．酶促反应相关概念 酶所催化的反应称为酶促反应，酶促反应中被酶作用的物质称为底物，经反应生成的物质称为产物。 3．有关酶的学说 (1)中间产物学说：酶促反应中，底物首先与酶结合形成不稳定的中间产物，这个中间产物进一步分解，形成产物并释放出酶，该过程可以表示为： S(底物)＋E(酶)→SE(中间产物)→P(产物)＋E(酶) (2)酶具有专一性的主要理论假说有“锁钥学说”和“诱导契合学说”，都强调的是酶空间结构和底物空间结构的相互吻合，因此酶的空间结构一旦发生改变或丧失，酶的专一性也就没有了，下图是锁钥学说示意图。