第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

第1节　降低化学反应活化能的酶 第1课时　酶的作用和本质 课时目标 1.通过模型构建，理解酶的作用及原理。(科学思维) 2．通过分析实验设计，掌握变量之间的关系以及实验设计的基本步骤。(科学探究) 3．阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在实验和争论中前进的，体会科学家不畏挫折的精神。(社会责任) [对应学生用书P82] 一、酶在细胞代谢中的作用 1．细胞代谢 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理 (2)实验结论：与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 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)酶的作用原理：通过降低化学反应所需要的活化能从而加快化学反应的进行。 二、酶的本质 1．关于酶本质的探索 2．酶的本质：绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。 ◆视野拓展 酶与生活 加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂，如蛋白酶制剂和脂肪酶制剂等。这些酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用，并且酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，不会污染环境。所以，加酶洗衣粉受到了人们的普遍欢迎。 ◆思维启迪 某同学获得了一份某种酶的结晶，请你帮忙鉴别该酶的成分是否是蛋白质，你应该选择什么试剂进行检测？ 提示：双缩脲试剂。 ◆名师点睛 酶与无机催化剂的比较 (1)相同点 ①只改变化学反应速率，本身几乎不被消耗。 ②只催化已存在的化学反应；都降低活化能。 (2)不同点：酶的催化效率比无机催化剂高。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。(　×　) 提示：酶能降低化学反应的活化能。 2．无关变量是与实验结果无关的变量。(　×　) 提示：无关变量也会影响实验结果。 3．酶的基本组成单位是氨基酸。(　×　) 提示：酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸。 4．酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。(　×　) 提示：酶在细胞内、细胞外、体外均能起催化作用。 5．酶具有催化、调节等多种功能。(　×　) 提示：酶只能起催化作用。 [对应学生用书P83] 任务一__比较过氧化氢在不同条件下的分解 下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验。 [问题探究] 1．实验中可用哪些方法检测过氧化氢分解的速率大小？ 答案：①气泡目测法：通过反应时单位时间内产生气泡的多少来判定H2O2分解速率的大小。 ②卫生香复燃法：通过带火星的卫生香复燃剧烈程度来判定H2O2分解速率的大小。 2．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？ 答案：加热能促进H2O2的分解，提高反应速率。 3．2号、3号、4号试管相比，哪支试管最终产生的氧气最多，为什么？ 答案：一样多，因为几支试管的H2O2溶液的体积和浓度都相同。 1．实验设计的关键点 (1)实验过程中不能混用滴管：防止酶和无机催化剂相互干扰，影响实验结果。 (2)运用对照思想分析实验结果：将加入FeCl3溶液和加入酶的试管进行比较，得出酶具有高效性。 2．科学方法——控制变量和设计对照实验 (1)变量：实验过程中的变化因素称为变量。 (2)对照实验 ①对照组：未经过处理的一组(自然状态下或者已知实验结果的一组)，如上述实验中的1号试管。 ②实验组：经过处理的一组(未知实验结果的一组)，如上述实验中的2、3、4号试管。 ③遵循原则：单一变量原则，除要研究的变量外，其余变量都应始终保持相同且适宜。 (3)本实验的变量与对照分析 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 2号：90 ℃水浴加热 用单位时间内产生气泡的数目多少表示H2O2分解速率 加入H2O2的量；实验室温度；FeCl3溶液和肝脏研磨液的新鲜程度 1号 试管 2、3、4 号试管 3号：加入2滴3.5%的FeCl3溶液 4号：加入2滴20%的肝脏研磨液 实验结论： ①1、4号试管对照⇒酶具有催化作用。 ②1、3、4(或3、4)号试管对照⇒与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 选取的肝脏研磨液应是新鲜的。如不新鲜可能导致酶活性低甚至失去活性而影响实验结果。 1．在下图所示的实验中，属于自变量的是(　　) A．催化剂 B．过氧化氢分解的速率 C．产生气泡量 D．试管中的过氧化氢溶液的量 A　解析：由图示可知，图中的实验处理是分别向过氧化氢溶液中加入氯化铁溶液和过氧化氢酶溶液，Fe3＋和过氧化氢酶都能催化过氧化氢分解，因此该实验的自变量是催化剂种类。故选A。 2．(2023·潍坊高一检测)某兴趣小组利用下图所示装置探究H2O2在不同条件下的分解，甲、乙装置中的H2O2的浓度和量都相同，实验完成后让反应进行至不再有气泡产生。下列说法正确的是(　　) A．装置乙中H2