第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质-【创新教程】2025-2026学年高中生物必修1五维课堂同步课件PPT（人教版2019）

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溶液中的　Fe3＋　和肝脏研磨液中　过氧化氢酶　的作用下加速分解。 (2)实验步骤和实验现象 试管编号 1 2 3 4 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 90 ℃水 浴加热 加FeCl3 溶液2滴 加肝脏研 磨液2滴 现 象 气泡 基本无 　少　 较多 　很多　 带火星卫生香 无复燃 　有　复燃 复燃性较强 　复燃性很强　 (3)实验结论：酶具有　催化　作用，同无机催化剂相比，催化效率更　高　。 3．控制变量和对照实验 (1)控制变量 　自变量　 人为控制的对实验对象进行处理的因素 因变量 因　自变量　改变而变化的变量 　无关变量　 除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素 (2)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都　保持一致　，并将结果进行　比较　的实验叫作对照实验。 二、酶的作用原理和本质 1．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)原理：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。 (3)意义：使细胞代谢能在　温和　条件下快速有序地进行。 2．酶的作用及本质 (1)关于酶本质的探索历程 (2)酶的本质 ①产生场所：　活细胞　中。 ②生理作用：　催化　作用。 ③化学本质：绝大多数是　蛋白质　，少数是　RNA　。 [基础诊断] (1)酶的作用是为化学反应提供能量( × ) (2)同无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著( √ ) (3)酶是活细胞产生的，只能在细胞内起作用( × ) (4)酶的基本组成单位是氨基酸和核糖核苷酸( √ ) (5)毕希纳获得了含有酶的提取液，并直接对酶进行了鉴定( × ) (6)酶的本质的探索历程与科学技术的发展无关( × ) 酶的作用 1．比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验的变量与对照 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%FeCl3溶液 4号：加入2滴20%肝脏研磨液 (2)实验结论 ①1、4号试管→对照酶具有催化作用。 ②1、3、4号试管对照→与无机催化剂比，酶的催化效率更高。 2．对照实验设计 (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。 ◆[互动探究] 1．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，滴加过肝脏研磨液的滴管可否直接用来滴加FeCl3溶液？ 提示：不可以，滴管上有残留的肝脏研磨液会影响实验结果。 2．酶能不能为化学反应提供所需要的能量？酶加快反应速率的机理是什么？ 提示：酶不能为化学反应提供所需要的能量。酶是通过降低反应的活化能来加快反应速率的。 ◆[对点训练] 1．如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。下列有关分析合理的是(　　) A．本实验自变量是催化剂的种类 B．本实验的无关变量有温度和过氧化氢的用量等 C．1号和4号试管对比可说明酶具有催化作用 D．3号和4号试管对比可说明酶具有专一性 解析：C　[本实验的自变量是温度和催化剂的种类；分析题图可知，温度是自变量，而不是无关变量，本实验的无关变量有酶用量、过氧化氢的量等；分析题图可知，1号与4号对照，其单一变量为是否有酶，可说明酶具有催化作用；3号和4号对照，自变量是催化剂的种类，可说明酶催化作用具有高效性。] 2．下列关于活化能的叙述，错误的是(　　) A．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 B．无机催化剂、水浴加热都可以降低化学反应的活化能 C．酶可以降低化学反应的活化能 D．同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著 解析：B　[酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能，同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用效果更显著；水浴加热可以给化学反应提供能量，但不能降低化学反应的活化能。] 有关酶的作用的几点认识 (1)酶在反应前后的数量和性质不变。 (2)酶只能催化原本能进行的反应，而不能催化原本不能进行的反应。 (3)酶的作用只是催化化学反应的进行，使反应速率加快，并不为化学反应提供物质和能量，不改变化学反应的方向，也不改变生成物的量。 酶的本质 1．酶的概念理解 化学本质 大多数是蛋白质 少数是RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要在细胞核 来源 一般活细胞都能产生 生理功能 具有催化作用 2.有关酶的说法辨析 项目 错误说法 正确理解 产生场所 具有分泌功能的细胞才能产生 活细胞(不考虑哺乳动物成熟红细胞等) 化学本质 蛋白质 有机物(大多为蛋白质，少数为RNA) 作用场所 只在细胞内起催化作用 可在细胞内、细胞外、体外发挥作用 温度影响 低温和高温均使酶变性失活 低温只抑制酶的活性，不会使酶变性失活；高温使酶变性失活 作用 酶具有调节、催化等多种功能 酶只起催化作用 来源 有的可来源于食物等 酶只在生物体内合成 ◆[互动探究] 1．酶只能在细胞内产生，并且也只能在细胞内发挥作用吗？ 提示：酶只能在活细胞内产生，但是酶发挥作用的场所并不一定在细胞内。 2．请设计实验方案验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。 提示：取两支试管分别加入适量唾液和蛋白质，再用双缩脲试剂进行检验，两试管均出现紫色，说明唾液淀粉酶是蛋白质。 ◆[对点训练] 1．用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是(　　) A．蛋白质　　　　　 B．脂肪酶 C．RNA D．淀粉酶 解析：C　[核糖体的主要成分是蛋白质和RNA，蛋白酶将核糖体中的蛋白质水解后只剩下RNA，所以发挥催化作用的是RNA。] 2．当某种RNA存在时，生物体内的某种化学反应能正常进行；当这种RNA被有关的酶水解后，此种化学反应立即减慢。由此可以说明(　　 ) A．RNA是核酸的一种 B．RNA有时也可称为遗传物质 C．RNA主要存在于细胞质中 D．RNA也可作为生物催化剂 解析：D　[RNA被有关酶水解后，化学反应立即减慢，说明该RNA属于酶，可催化此反应的进行，即RNA也具有催化作用，故D正确。A、B、C三项从内容上讲均是正确的说法，但无法从题干信息中得出这些结论，故三项均不符合题意。] 证明酶的本质是蛋白质还是RNA的方法 (1)分离出待证明的酶，用特定试剂进行检验(如双缩脲试剂)。 (2)分离出待测的酶，分别用蛋白酶或RNA水解酶处理后，观察其催化能力是否丧失。 1．在如图所示的实验中，属于自变量的是(　　) A．催化剂的种类 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 解析：A　[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的不同。] 2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似，都不剧烈，可能的原因是(　　) A．过氧化氢溶液配置时间过长 B．肝脏不新鲜 C．试管不干净 D．A、B都有可能 解析：D　[由于实验中加入肝脏研磨液和加入氯化铁的试管反应都不剧烈，其原因有两个方面：一是使用的过氧化氢溶液配置时间过长，自身已发生分解；二是使用的肝脏不新鲜，其中的过氧化氢酶已被微生物破坏。] 3．如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是(　　) A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量 C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快 解析：C　[若有气体大量产生，说明化学反应速率快，由此可推测新鲜土豆片中含有催化过氧化氢分解的过氧化氢酶，A正确； 为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量，B正确； 一段时间后气体量不再增加是因为底物已经消耗完，不是土豆片不够用，C错误； 新鲜土豆片中含过氧化氢酶，增加新鲜土豆片的数量即增加酶的数目，这样会加快化学反应速率，使量筒中产生的气体速率加快，D正确。 ] 4．下列关于酶的叙述中，不正确的是(　　) A．酶是具有催化能力的蛋白质或核酸 B．酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物 C．食物的消化过程需要酶催化，而细胞内的其他化学反应不需要酶催化 D．绝大多数酶是蛋白质，少数酶是核酸 解析：C　[酶是具有催化能力的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，A正确；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，B正确；食物的消化过程需要酶催化，细胞内的绝大多数化学反应都需要酶催化，C错误；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是核酸(RNA)，称为“核酶”，D正确。] 5．过氧化氢(H2O2)是反应活性很高的化学物质，常用于漂白，也用于清洗小的伤口。细胞在代谢过程中，会产生H2O2，它对细胞有毒害作用，但体内的酶的存在可以使其分解为无毒物质。请分析下图，并回答有关问题： (1)在①～⑤号试管中，先产生气泡的是　________　；试管内发生的化学反应的反应式是____________________________。 (2)用点燃但无火焰的卫生香放到①～⑤号试管管口，观察到的现象分别是①　________　；②　__________________　；③　________　；④　________________　；⑤　________　。 解析：(1)①号试管中FeCl3是无机催化剂，催化效率低，过氧化氢分解速率较慢；③号试管内是煮过的肝脏，因高温破坏了酶的结构而使酶失去活性；④号试管中肝脏因过低温度降低了酶的活性；⑤号试管中的酸性环境使酶失去活性；只有②号试管中酶的催化反应条件适宜。因此，最先产生气泡的是②号试管，产生气泡最快的也是②号试管。(2)①号、②号、④号试管可使卫生香复燃，②号试管卫生香燃烧更猛烈。③号、⑤号试管不能使卫生香复燃。 答案：(1)②　2H2O2eq \o(――→,\s\up17(酶),\s\do15(FeCl3))2H2O＋O2↑ (2)可复燃　可复燃，且燃烧猛烈　无变化　可复燃，但比较弱　无变化 $$