第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019 SHJL版）

章首——把握知识逻辑 　　细胞内的物质变化和能量利用，离不开化学反应。细胞内化学反应不能像剧烈燃烧那样迅速释放能量，而是要在温和条件下进行。这样，就必须降低化学反应的活化能，酶是细胞能量供应和利用不可或缺的生物催化剂。细胞内直接供能的物质是ATP，ATP是能量“货币”，ATP的产生需要通过细胞内的化学反应来实现。在细胞呼吸、光合作用中，都涉及ATP的生成，ATP的相关知识是学习细胞呼吸、光合作用的基础。细胞呼吸消耗的物质，最终来自光合作用产生的有机物，细胞所利用的能量，其源头是太阳能。由此，光合作用与细胞的能量供应和利用有着密切的关系。 第1 1.利用结构与功能观理解酶的功能是由其独特的空间结构决定的。 2．构建温度、pH和底物浓度对酶促反应速率影响的模型。 3．通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。通过探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”和“影响酶活性的条件”，发展科学探究能力。 第1课时　酶的作用和本质 聚焦·学案(一)　细胞代谢为什么离不开酶 基础—自主学习 [助读教材] 1．细胞代谢 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 条件 细胞代谢离不开酶 意义 细胞代谢是细胞生命活动的基础 2．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理 (2)实验步骤和实验现象 方法步骤 相同处理 向4支试管中分别加入2 mL过氧化氢溶液 不同处理 不处理 放在90 ℃左右的水浴中加热 滴入2滴FeCl3溶液 滴入2滴肝脏研磨液 现象 气泡 基本无 少量 较多 大量 点燃的卫生香 — — 复燃不明显 复燃明显 (3)实验结论：酶具有催化作用，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 3．实验变量 4．酶的作用原理 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 原理 酶能降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高 意义 使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行 边角知识发掘 　(教材P77“探究·实践”延伸思考)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的四组实验中，哪一组为对照组？滴加过肝脏研磨液的滴管可否直接再去滴加FeCl3溶液？ 提示：第1组为对照组。不能，滴加过肝脏研磨液的滴管中可能有少量的过氧化氢酶残留，若直接再去滴加FeCl3溶液，可能会将少量的过氧化氢酶带到滴加FeCl3溶液的实验组中，会干扰实验结果的准确性。 [概念检测] 1．判断下列表述的正误 (1)细胞代谢不需要酶的作用。(×) (2)对照实验中，除自变量外，其他无关变量都应保持相同且适宜。(√) (3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率。(×) (4)无关变量是与实验结果无关的变量。(×) 2．结合教材P78图5­1及下图分析酶的作用原理： (1)表示无酶催化时反应进行需要的活化能的是AC段。 (2)表示有酶催化时反应进行所需要的活化能的是BC段。 (3)酶降低的活化能是AB段。 (4)下表数据是在20 ℃时测得的H2O2分解的活化能，分析数据，说明酶和无机催化剂相比有什么不同？ 条件 无催化剂催化 FeCl3催化 过氧化氢酶催化 活化能/ (kJ·mol－1) 75 54 29 提示：和无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，即催化效率更高。 深化—合作学习 [活动质疑] 分析教材P77实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”，探究有关问题 (1)在实验中，为什么将肝脏研磨成溶液？ 提示：研磨肝脏是为了使过氧化氢酶释放出来，增加过氧化氢酶与试管内过氧化氢分子的接触面积，加速过氧化氢的分解。 (2)与1号试管相比，2号试管出现什么不同的现象？这一现象说明了什么？ 提示：2号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。 (3)2、3、4号三支试管都有气泡放出，但4号试管放出的气泡最多，说明了什么？ 提示：加热、无机催化剂和酶都能促进过氧化氢的分解，提高反应速率，但是酶的催化效率更高。 (4)通过对这个实验结果的分析，你认为酶在细胞代谢中具有什么作用？ 提示：酶在温和条件下，可以高效地完成对化学反应的催化，即酶具有高效催化化学反应的作用。 [系统认知] 1．实验变量分析 实验过程中可以变化的因素称为变量。在生物实验设计中对变量的确立、操控是实验成功与否的关键。 (1)变量类型 自变量 又称实验变量，是研究者主动操控的，即实验所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，坐标中横轴标识一般为自变量 因变量 又称反应变量，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性，坐标中纵轴标识一般为因变量 无关 变量 无关变量