内容正文:
5.1.1酶的作用和本质学案
【学习目标】
1.通过学习理解细胞代谢的概念。
2.通过学习比较酶和无机催化剂的异同,举例说明酶在细胞代谢中的作用。
3.通过学习理解酶的化学本质。
【学习重难点】
一、学习重点:酶的作用、本质
二、学习难点:1.酶降低化学反应活化能的原理
2.控制变量的科学方法
【预习新知】
酶在细胞代谢中的作用
一、比较过氧化氢在不同条件下的分解
1实验的步骤
组别及处理
1
2
3
4
加入物质
3%的H2O22ml
3%的H2O22ml
3%的H2O22ml
3%的H2O22ml
实验条件
常温
90℃加热
3.5%的FeCl32滴
新鲜肝脏研磨液2滴
观察结果
基本无气泡
①
②
③
2.实验结果与结论
结果:①_____ ②_____ ③_____
结论:____________________________________________________________________。
3.控制变量和对照实验的设置
(1)该实验中的自变量是___________,因变量是_________,_____________等都属于无关变量。
(2)对照实验一般要设置对照组和实验组,该实验中作为对照组的是_____,实验组是_________。
(3)有同学认为该实验可以在原有的基础上增加5号试管和6号试管,5号加入煮沸过的肝脏研磨液2滴,6号加入2滴蒸馏水,这样做的目的是_______________________。
(4)甲同学认为4号试管一段时间后气泡不再产生是底物H2O2已消耗完,而乙同学认为是肝脏研磨液中的过氧化氢酶消耗完了。你如何设计实验来判断谁的观点正确?
4.酶的作用有原理
如图表示酶催化反应的机理与过程,图中E1、E2、E3都表示活化能。
(1)使用无机催化剂和酶都没有为反应提供能量,为什么能提高反应的速度?
(2)酶的催化效率为什么比无机催化剂更高?
(3)无机催化剂能降低的活化能可以表示为______,酶能降低的活化能可以表示为_____________。
(4)在细胞内,能否通过加热来提高反应的速率?
(5)为什么酶对细胞内的代谢反应顺利进行至关重要?
酶的本质
1.酶本质的探索
(1)巴斯德之前,许多化学家认为发酵是 ,与 无关。
(2)1857年巴斯德提出发酵是由于 的存在,即有 的参与才能引起发酵;而德国化学家李比希却坚持认为引起发酵的是 ,但这些物质只有在酵母细胞 后才能发挥作用。两种观点争执不下。
(3)德国化学家毕希纳发现不含酵母细胞的 与活酵母是一样的,都能引起发酵,他将引起发酵的物质称为 。
(4)最早从刀豆种子提取出脲酶的是美国科学家 ,他用多种方法证明了酶是 。
(5)20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也有生物催化功能。
2.酶的本质
酶是 产生的,具有 作用的有机物,其中决大多数的酶是 ,少数是 。
3.酶的作用:
思考:(1)酶是活细胞产生的,只在活细胞中发挥作用吗? 。
(2)所有活细胞都能产生酶吗? 。
(3)酶的本质(即:化学成分): ;鉴定试剂 ;合成酶的原料是什么?
(4)合成酶的主要场所?
(5)作用场所?
【易错提示】
(1)实验时,必须用新鲜的刚从活体动物内取出的肝脏作实验材料。因为新鲜肝脏中的酶能保持其原有的活性。
(2)肝脏要研磨充分,以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中H2O2的接触面积,从而加速H2O2的分解。
(3)滴加FeCl3溶液和肝脏研磨液时不能合用一支滴管,以免影响实验效果。
(4)由于反应速率快,实验时要特别注意比较产生气泡的多少、冒气泡时间的长短、卫生香的燃烧情况等。
(5)H2O2具有一定的腐蚀性,使用时不要让其接触皮肤。
【巩固训练】
1.下列有关生物体内酶的说法,正确的是( )
A.低温、高温、过酸或过碱都会使酶的空间结构改变而失活
B.酶能为化学反应的顺利进行提供活化能
C.酶的活性与温度、pH的变化都有关系
D.酶的基本组成单位是氨基酸
2.洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可