第13讲 降低化学反应活化能的酶（一、酶的作用和本质）-【暑假自学课】2023年新高一生物暑假精品课（人教版2019必修1）

第13讲 降低化学反应活化能的酶（一、酶的作用和本质） 【学习目标】 1.通过对酶催化作用实例的讨论，说明酶在细胞代谢中的作用。 2.通过分析“关于酶本质的探索”资料，认同科学是在不断探索和争论中前进的。 3.通过探究“过氧化氢在不同条件下的分解”，学习控制自变量、观察因变量，设置对照组和实验组。 4.通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”，理解并阐明酶具有专一性，学会“控制变量和设计对照实验”。5.通过探究“pH和温度对酶活性的影响”，理解“酶的作用条件较温和”，提升建构模型的科学思维素养。 6.通过调查酶在生活、生产中的应用，认同酶在生产实际中的广泛应用及具有高效、环保、节能等特点。 【问题探讨】 1.1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼做了一个巧妙的实验：将肉块放入小巧的金属笼内，然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后，他把小笼子取出来，发现笼内的肉块消失了。请思考讨论下面的问题： ①为什么要将肉块放在金属笼内？ ②是什么物质使肉块消失了？ ③怎样才能证明你的推测？ 2.结合教材77页“比较H2O2在不同条件下的分解”实验，思考探讨下面的问题： ①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？ ②3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ ③3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 【课前预习】 一、酶在细胞代谢中的作用 1.细胞的生活需要的物质和能量。能量的 、 ，都必须通过化学反应来实现。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开 。 2.细胞代谢是细胞生命活动的基础，但细胞代谢中也会产生 ，甚至对细胞有害的物质，如过氧化氢。 能将过氧化氢分解为 。 二、比较过氧化氢在不同条件下的分解 1.实验目的：通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解 的作用。比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢可以①观察单位时间内 的多少；②观察点燃的卫生香的 情况。 ①②③ 2.实验原理：2 H2O2——————→2 H2O + O2↑。反应方程式中①②③表示反应条件，①②③所表示的反应条件分别是 ，过氧化氢酶常通过滴加新鲜肝脏的研磨液添加，选择新鲜肝脏研磨液的原因是 。过氧化氢酶 3.实验设计和分析 试管 编号 3% H2O2溶液 反应条件 实验现象 气泡多少 卫生香燃烧情况 1 2mL 常温 2 2mL 90℃水浴加热 3 2mL FeCl3溶液2滴 4 2mL 肝脏研磨液2滴 4.实验结论： ①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多，这一现象说明了什么？ ②3号和4号试管未经加热，也有大量气泡产生，这说明了什么？ ③3号试管和4号试管相比，4号试管中的反应速率快,这说明了什么？为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？ 三、控制变量和设计对照实验（以比较过氧化氢在不同条件下的分解实验为例） ①自变量:实验过程中，人为控制的对实验对象进行处理的因素叫做自变量。如 、 、 。 ②因变量:因自变量改变而变化的变量叫做因变量。如 。 ③无关变量:实验中除自变量、因变量外的一些对因变量造成影响的可变因素，叫做无关变量。如 、 。 ④实验过程中遵循的原则： 、 。 ⑤单一变量原则：实验设计时只有一个 ，且无关变量在对照组和实验组中均要 。 四、酶催化作用的机理 1.活化能：分子从 转变为 化学反应的 状态所需要的能量称为活化能。 2.酶催化作用的机理：同 相比，酶降低活化能的作用 ，因而催化效率更高。 3.右图是酶降低化学反应活化能的示意图。 ①图中①表示 时化学反应所需的活化能。 ②图中②表示 时化学反应所需的活化能。 ③图中④表示 时化学反应所需的活化能。 五、酶的本质 1,酶本质的探索历程 ① ：酿酒中的发酵是由酵母细胞引起的。