3.2.1 酶的作用及功能特性（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（浙科版2019）

第二节　酶是生物催化剂 第1课时　酶的作用及功能特性 课程内容标准 核心素养对接 1．描述酶的发现历程。 2．说明酶的本质以及在细胞代谢中的作用。 3．举例说明酶的专一性和高效性。 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。(生命观念) 2．通过分析综合，归纳概括酶的本质。(科学思维) 3．学会设计对照实验，证明酶的特性。(科学探究) 1．斯帕兰扎尼：通过喂食鹰的实验，发现胃液中有一种能消化肉的物质。 2．巴斯德：酒精发酵是酵母菌代谢活动的结果。 3．李比希：酒精发酵仅仅是一种化学反应，与酵母菌活动无关，最多只需要酵母菌中的某种物质参与而已。 4．毕希纳：促使酒精发酵的是酵母菌中的酶。 5．萨姆纳：得到脲酶结晶，证明酶的本质是蛋白质。 6．20世纪80年代初：发现极少数特殊的酶是RNA，这类酶被称为核酶。 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。 3．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。 1．酶的专一性：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者少数几种相似底物的反应。 2．酶的高效性：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，因为酶可以降低化学反应的活化能。 1．实验原理 (1)淀粉和蔗糖都是非还原糖，它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖(麦芽糖、葡萄糖、果糖)。 (2)还原糖能够与本尼迪特试剂发生反应，生成红黄色沉淀。 2．实验流程一 序 号 项目 试管编号 1 2 1 本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 1%的淀粉溶液 3 mL — 2%的蔗糖溶液 — 3 mL 3 热水浴 2～3 min 4 观察实验结果 不产生红 黄色沉淀 不产生红 黄色沉淀 实验流程二 序 号 项目 试管编号 3 4 5 6 1 新鲜唾液 1 mL 1 mL — — 蔗糖酶溶液 — — 1 mL 1 mL 2 1%的淀粉溶液 3 mL — 3 mL — 2%的蔗糖溶液 — 3 mL — 3 mL 3 37_℃水浴保温 15分钟 4 本尼迪特试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 5 热水浴 2～3 min 6 观察实验结果 红黄色 沉淀 不产生 红黄色 沉淀 不产生 红黄色 沉淀 红黄色 沉淀 3．实验结论：酶具有专一性。 1．实验原理 (1)过氧化氢是细胞中某些化学反应的副产物，细胞中的过氧化氢酶可以催化过氧化氢的分解。反应式如下：2H2O22H2O＋O2。 (2)无机催化剂二氧化锰也能催化该反应的进行。 2．实验过程 试管 编号 2%过氧 化氢溶液 鸡肝匀浆 或马铃薯 匀浆 二氧 化锰 过氧化氢 分解速率 (气泡产生 速率) 无明火 的卫生 香检测 1 3 mL 少许 — 气泡产生 快 复燃快 而剧烈 2 3 mL — 少许 气泡产生 慢而少 复燃 3．实验结论 (1)二氧化锰能催化过氧化氢分解； (2)过氧化氢酶有催化过氧化氢分解的作用，且效率比无机催化剂高。 1．判正误 (1)酶的作用是为化学反应提供能量(×) (2)酶催化化学反应而本身却不发生化学变化(√) (3)一种酶只能催化一种底物发生反应(×) (4)所有的酶都是在核糖体上合成的(×) 2．微思考 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。 (1)为什么要将肉块放在金属笼内？ 提示　为了解决鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化这一问题。 (2)是什么物质使肉块消失了？ 提示　是胃内的化学物质将肉块分解了。 (3)怎样才能证明你的推测？ 提示　收集胃内的化学物质，看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。 任务驱动一　酶的本质和生理功能 结合教材 P69～70关于酶本质的探索回答下列问题： 1．科学发展过程中出现争论是正常的。试分析巴斯德和李比希之间出现争论的原因是什么，这一争论对后人进一步研究酶的本质起到了什么作用？ 提示　巴斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使科学研究更加有的放矢。