5.1.1 酶的作用和本质的导学案-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

一酶的作用和本质的学案 【学习目标】 (一)学习目标 1.能说出酶在细胞代谢中的作用以及酶的化学本质。 2.能够通过进行有关的实验和探究，证明酶的作用和本质，并学会在实验设计中控制自变量， 观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。 3.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。 【学习重难点】 (一)学习重难点 重点： 1、酶在细胞代谢中的作用 2、控制变量的科学方法 难点： 1、酶通过降低化学反应活化能，从而提高化学反应速率的作用 2、控制变量的科学方法 【预习新知】 (一)酶在细胞代谢中的作用 1.细胞代谢 (1)概念： (场所)各种 的总称（实质）。 (2)意义： 的基础。 细胞在代谢过程中会产生一些有害物质，如H202。幸好细胞中含有一种物质，能将H02及时分 解，变成02和H0,这种物质就是H02酶。 2.(实验)比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理：2H2022H20+02 H202在 和肝脏研磨液中 的作用下加速分解为 和 (2)实验过程和现象：[填表] 试管 步骤 /FeCl /肝胜 一研磨液 H. H.O 溶液 H.O 溶液 -安90℃水 溶液 2 4 相同处理 向4支试管中分别加入2mL 放在90℃左右的 滴入2滴 滴入2滴 不同处理 不处理 水浴中加热 基本 气泡 较多 无 现象 带火 无复 星卫 复燃 复燃性较强 燃 生香 (3)实验结论：酶具有 作用，同无机催化剂相比，催化的效率更 3. 酶的作用原理 (1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 所需要的能量。 (2)作用机制：同无机催化剂相比，酶降低 的作用更显著，因而催化效率更高。 (3)结果：由于酶的催化作用，细胞代谢才能在 条件下快速进行。 【易错提示】 (一)易错提示 自变量、因变量和无关变量的区分 (1)自变量：实验过程中人为改变的变量，如上述实验中的FC13溶液和肝脏研磨液。 (2)因变量：实验过程中随着自变量的变化而变化的变量，如上述实验中过氧化氢的分解 速率。 (3)无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在的一些对实验结果造成影响的可变 因素，这些变量称为无关变量，如上述实验中H02溶液的体积，在对照实验中无关变量应保 持一致。 酶的本质及其作用的三个易错点 (1)酶并不都是蛋白质，有的酶是RNA。 (2)酶不仅在细胞内发挥作用，在细胞外和体外都可以发挥作用。 (3)酶作用的实质是降低了化学反应的活化能，不是提供能量。 酶与无机催化剂的共同点 (1)只改变化学反应速率，不改变化学反应的方向。 (2)不为化学反应提供物质和能量，本身不被消耗 (3)降低化学反应的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。 【深化探究】 (一)深化探究 新知探究一 酶在细胞代谢中的作用 1.阅读教材“探究·实践”，通过比较过氧化氢在不同条件下的分解来认识酶在细胞代谢 中的作用，思考并讨论下列问题： (1)实验现象与结果分析 试管 点燃的卫 气泡的多少 结果分析 编号 生香检测 1 无明显的气泡 无助燃性 过氧化氢自然分解缓慢 2 很少 助燃性较弱 加热能促进过氧化氢分解 3 较多 助燃性较强 Fe3+能催化过氧化氢分解 过氧化氢酶能催化过氧化氢 很多 助燃性更强 分解，且效率更高 (2)结合教材“控制变量和设计对照实验”的内容，观察下图，分析该实验中的自变量、 因变量、无关变量、对照组、实验组，完成下表。 2ml过氧化氢 2mL过氧化氢 溶液 等90℃水浴 1 2 2滴Fe4∥ 2滴肝胜 溶液 研磨液 ◆ 2 mL 国过氧化氢 图 3 4 溶液 3 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 2号：水浴加热： 反应物的浓 过氧化氢 1号 3号：加FeC1l3 度、反应时间； 2、3、4号试管 分解速率 试管 溶液； 实验室的温 4号：加肝脏研 度；FeCl3溶液 磨液 浓度和肝脏研 磨液的新鲜程 度等 [思考探究] ①实验中为什么必须采用新鲜肝脏研磨液作材料？ 提示：.肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶就会在腐生细菌的作用下分解而失去催 化作用。 .研磨肝脏，使过氧化氢酶释放出来，释放出的过氧化氢酶与试管内过氧化氢分子充分 接触，加速过氧化氢的分解。 ②实验中滴加F©C13溶液和肝脏研磨液的滴管能否混用？为什么？ 提示：不能。少量的酶带入FeC1s溶液中会干扰实验结果。 2.如图曲线表示在无催化剂和有酶催化条件下某化学反应的能量变化过程。据图回答： 活化态 无催化 酶催花 初态 反应物A 终态产物P 反应过程 (1)图中c段表示无催化剂时化学反应进行所需要的活化能，bc段表示酶催化时反应进 行所需要的活化能。ab段的含义是酶降低的活化能 (2)若将酶变为无机催化剂，则b在纵轴上向上移动。