第5章 第1节 第1课时 酶的作用和本质-【金版新学案】2025-2026学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版 不定项）

第1节　降低化学反应活化能的酶 第1课时　酶的作用和本质 　 第5章　细胞的能量供应和利用 学习目标 1.通过材料分析认识酶的本质，并通过模型与建模的方法， 说明酶的作用机理。　 2.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，分析结果得 出结论，并学会控制实验变量和对照实验的设计。　 3.设计实验证明酶的作用并探究酶的化学本质。 任务一　酶在细胞代谢中的作用 1 任务二　酶的本质 2 课时测评 6 课堂小结 4 内容索引 课堂评价 5 酶在细胞代谢中的作用 任务一 返回 1.细胞代谢 新知导学 化学反应 酶 细胞生命活动 2.比较过氧化氢在不同条件下的分解 (1)实验原理 FeCl3溶液 过氧化氢酶 (2)实验过程和现象 试管编号 1 2 3 4 第一步 H2O2体积分数 3％ 3％ 3％ 3％ 剂量 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL 第二步 反应条件 常温 90 ℃ FeCl3溶液 肝脏研磨液 剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 结果 气泡产生 不明显 ______ 较多 大量 卫生香复燃情况 不复燃 不复燃 复燃 __________ (3)结论：酶具有______作用，同无机催化剂相比，催化效率更高。 少量 迅速复燃 催化 3.控制变量和设计对照实验 (1)自变量：人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量。 (2)因变量：因________改变而变化的变量叫作因变量。 (3)无关变量：除自变量外，实验过程中还存在一些对__________造成影响的可变因素，叫作无关变量。 (4)对照实验：除作为自变量的因素外，其余因素(无关变量)都___________， 并将结果进行比较的实验叫作对照实验。 自变量 实验结果 保持一致 4.酶的作用原理 常态 活跃 降低 显著 更高 温和 1.能催化化学反应的物质就是酶。 ( ) 2.有些酶可以在生物体外发挥作用。 ( ) 3.酶能提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行。 ( ) 4.酶能催化H2O2分解，是因为酶使H2O2得到了能量。 ( ) 5.无关变量是与实验结果无关的变量。 ( ) 6.在一个实验中，因变量的检测指标往往不是唯一的。 ( ) 自我诊断 × √ × × × √ 探究导思 活动1　比较过氧化氢在不同条件下的分解 材料：阅读教材P77“探究·实践”“比较过氧化氢在不同条件下的分解”并思考有关问题。 (1)实验时，选用新鲜的肝脏作为实验材料的原因是什么？ 提示：新鲜的肝脏中过氧化氢酶的数量多、活性高。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生菌的作用下分解，就不能促进过氧化氢分解成H2O和O2。 (2)在实验中，为什么将肝脏研磨成溶液？ 提示：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。 (3)在滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，为什么不能共用一支吸管？ 提示：滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，若共用一支吸管，则滴加的FeCl3溶液中会含少量肝脏研磨液，而肝脏研磨液中的过氧化氢酶催化效率比Fe3＋高，会使两支试管中产生的气泡差别不大，不易对比观察，从而影响实验结果的准确性。 (4)本实验的自变量有哪些？ 提示：本实验的自变量有温度、催化剂的种类。 (5)本实验的因变量是什么？如何表示？ 提示：因变量是H2O2的分解速率。可用一定时间内产生气泡的多少来 表示。 (6)本实验的无关变量有哪些？如何控制无关变量？ 提示：无关变量有H2O2的浓度、反应时间等。无关变量的处理原则是相同且适宜。 (7)实验结果与分析 ①与1号试管相比，2号试管产生的气泡多的原因是什么？ 提示：加热能促进过氧化氢分解，是因为加热使过氧化氢分子得到了能量，从常态转变为容易分解的活跃状态。 ②3、4号试管未经加热，也有大量气泡产生，和2号试管相比说明什么？ 提示：Fe3＋和过氧化氢酶是通过降低化学反应的活化能从而加快过氧化氢分解的速率。 ③1、4号试管对照说明________________。 ④1、3、4(或3、4)号试管对照说明____________________________________。 酶具有催化作用 与无机催化剂相比，酶的催化效率更高 √ 针对练1.如图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，下列有关分析正确的是 A.本实验的自变量只是催化剂的不同 B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等 C.1号与2号试管、1号与4号试管可分别构成对照实验 D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能 1号试管是对照组，2号、3号和 4号试管分别进行的操作是加热、 加无机催化剂、加酶，这些处理 就是自变量，因此该实验的自变量是温度和催化剂的种类，A错误；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，叫作无关变量，过氧化氢的浓度、溶液体积、反应时间、酶的用量等是无关变量，而温度是自变量之一，B错误；1号与2号试管对照，可说明加热能促进过氧化氢分解，1号与4号试管对照，可说明过氧化氢酶能催化过氧化氢分解，C正确；加热能使过氧化氢分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态，不是降低反应的活化能，D错误。 活动2　分析酶的作用原理 材料：下图是无机催化剂和酶的作用机理示意图： (1)没有催化剂时的活化能是多少？有酶催化时的活化能又是多少？(用图中字母表示) 提示：分别是DA、DC。 (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。酶是通过降低化学反应的活 化能来加快反应速率的。 归纳总结 加热与加催化剂的作用机理比较 (1)加热可以为化学分子提供能量；酶、Fe3＋等催化剂则是降低化学反应所需的活化能。 (2)酶与无机催化剂的共性 ①降低化学反应所需的活化能，使反应速率加快，缩短达到平衡点的时间。 ②反应前后性质、数量不变。 ③只改变反应速率，不改变反应平衡点。 针对练2.如图曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质M在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列叙述正确的是 A.ad段表示无催化剂时，反应所需要的活化能 B.ac段表示有酶催化时，酶降低的活化能 C.若换用无机催化剂，b点将向上移动 D.加热加压不能使物质M更容易从常态转变为活跃状态 √ ac段表示在无催化剂条件下，物质M生成物 质P需要的活化能，A错误；ab段表示有酶催 化时，酶降低的活化能，B错误；无机催化剂 的催化效率比酶低，其降低的活化能少，故 若换用无机催化剂，b点将上移，C正确；加 热加压使底物分子获得能量，从而使底物分子更容易从常态变为活跃状态，D错误。 返回 酶的本质 任务二 返回 新知导学 1.关于酶本质的探索 活细胞 某些物质 死亡 某些物质 蛋白质 RNA 2.酶的概念理解 催化 蛋白质 RNA 微思考 (教材P79“思考·讨论”)美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取到脲酶，并证明了脲酶是蛋白质。请说明验证脲酶是蛋白质的实验思路。 提示：向脲酶溶液和蛋白质溶液中分别加入双缩脲试剂，若都出现紫色反应，则说明脲酶是蛋白质。 自我诊断 1.酶的基本组成单位是氨基酸。 ( ) 2.具有分泌功能的细胞才能产生酶。 ( ) 3.酶是活细胞产生的，只能在细胞内起催化作用。 ( ) 4.酶在反应完成后立即被降解成氨基酸。 ( ) 5.酶在生物体内有调节作用。 ( ) × × × × × 探究导思 活动3　探究酶的本质的相关实验分析 情境：甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。(考查科学探究) (1)请给酶下一个比较完整的定义。 提示：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋 白质。 (2)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？ 提示：不同，观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是RNA；乙酶能被蛋白酶破坏，活性降低，则乙酶化学本质为蛋白质。 (3)乙酶活性改变的机制是什么？ 提示：乙酶在被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而丧失活性。 (4)唾液中含有唾液淀粉酶，如何验证唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质？ 提示：如下表： 组别 待测液 检验试剂 现象 实验组 唾液 双缩脲试剂 出现紫色 对照组 已知蛋白液 双缩脲试剂 出现紫色 归纳总结 鉴定酶本质的实验原理和方法 (1)试剂鉴定法：利用双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应的原理设计实验方案 归纳总结 (2)酶解鉴定法 针对练3.下列有关酶本质的探索过程的叙述，错误的是 A.巴斯德和李比希的观点既有积极意义，又有其局限性 B.毕希纳发现某些物质能够在酵母菌细胞破碎后继续起作用 C.萨姆纳从刀豆种子中提纯出的结晶可以催化尿素分解 D.切赫和奥尔特曼证明酶的化学本质只是RNA而非蛋白质 √ 切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，D错误。 针对练4.下列有关酶的叙述正确的是 ①是有分泌功能的细胞产生的　②有的从食物中获得，有的在体内转化而来　③凡是活细胞，一般都能产生酶　④酶都是蛋白质　⑤有的酶不是蛋白质　⑥酶在代谢中有多种功能　⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用　⑧酶只是起催化作用 A.①②⑤ B.①⑤⑧ C.③⑤⑧ D.①③⑤ √ 酶是由活细胞产生的，具有生物催化作用的有机物。就酶的化学本质而言，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，④错误，⑤正确；就酶作用的场所而言，有胞内酶和胞外酶，活细胞一般都能产生胞内酶，①错误，③正确；代谢是细胞内发生的各种化学反应的总称，在这一过程中，需要酶的催化，酶只起催化作用，没有调控作用，⑥⑦错误，⑧正确；酶是由活细胞产生的，不能来源于食物；②错误。综上所述，C正确。 返回 课堂小结 返回 思维导图 要语必背 1.加热能使反应速率加快的原因是为化学反应提供了所需要的活化能。酶不能提供活化能。 2.酶有催化作用的实质是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更显著，催化效率更高。 3.酶是由活细胞产生的，可以在细胞内发挥催化作用，适宜条件下也可以在细胞外发挥作用。 4.绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA。 返回 课堂评价 返回 1.下列有关生物体内酶的叙述，正确的是 A.酶在完成催化作用后立即失活 B.酶只能在活细胞内才能发挥作用 C.大多数酶是在核糖体上合成的 D.酶为反应过程供能从而降低反应活化能 √ 酶在完成催化作用后不会立即失活，酶可以多次重复利用，A错误；只要条件适宜，酶在生物体内、外都能发挥作用，B错误；大多数酶是蛋白质，是在核糖体上合成的，C正确；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，酶不能为反应过程供能，D错误。 √ 2.过氧化氢酶能够催化过氧化氢的分解，其催化作用的实质是 A.能给部分分子提供能量 B.能够与底物专一性结合 C.能改变底物的空间结构 D.能降低化学反应活化能 酶不能给分子提供能量，只有催化作用，A错误；酶与底物专一性结合，并不是催化作用的实质，B错误；酶的催化实质是可明显降低化学反应的活化能，使化学反应的速率大幅度提高，而不是改变底物的空间结构，C错误，D正确。 3.在如图所示的实验中，属于无关变量的是 A.催化剂的种类 B.过氧化氢分解的速率 C.试管中的过氧化氢溶液的量 D.产生气泡量 √ 分析实验装置可知，催化剂的种类属于实验的自变量，A不符合题意；过氧化氢分解的速率属于实验的因变量，B不符合题意；试管中的过氧化氢溶液的量属于实验的无关变量，C符合题意；产生气泡量属于实验的因变量，D不符合题意。 √ 水浴加热可以为化学反应提供能量，但不可以降低化学反应的活化能，B错误。 4.(不定项)下列关于活化能的叙述，正确的是 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 √ √ 5.关于酶本质的探索，下列有关叙述错误的是 A.巴斯德提出发酵是纯化学过程，与生命活动无关 B.李比希认为引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质 C.毕希纳从酵母菌细胞中获得了含有酶的提取液 D.萨姆纳用多种方法证明脲酶是蛋白质 √ 巴斯德之前，许多化学家认为发酵是纯化学过程，与生命活动无关，而巴斯德认为发酵需要活酵母菌细胞的参与，A错误。 返回 课时测评 返回 √ 题组一　酶在细胞代谢中的作用 1.酶在生物体的代谢中发挥着重要的作用，下列叙述正确的是 A.酶的元素组成都是C、H、O、N、S B.酶能为化学反应提供能量，从而加快反应速率 C.细胞内的酶也可以在细胞外发挥作用 D.酶与底物结合发挥作用后会失活 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 大多数酶是蛋白质，元素组成主要是C、H、O、N，少数是RNA，元素组成为C、H、O、N、P，A错误；酶可以降低化学反应的活化能，从而加快反应速率，B错误；酶是由活细胞产生的，适宜条件下，酶可以在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用，C正确；酶与底物结合并发挥作用后仍具有活性，可被重复利用，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 2.对盛有过氧化氢溶液的试管水浴加热或加入催化剂都能够促进其分解，下列相关的叙述，正确的是 A.二者的基本原理是不同的 B.后者使过氧化氢分子的能量降低 C.二者都可以降低过氧化氢分解反应的活化能 D.酶和Fe3＋的作用原理是不同的 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 水浴加热的原理是为底物提供能量，加入催化剂的原理是降低化学反应的活化能，故二者的基本原理是不同的，A正确；后者可以降低化学反应的活化能，但不能使过氧化氢分子的能量降低，B错误；前者为底物提供能量，后者降低过氧化氢分解反应的活化能，C错误；酶和Fe3＋的作用原理都是降低化学反应的活化能，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 3.如图为“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验装置，下列有关说法正确的是 A.该实验的自变量是过氧化氢的分解速率 B.1号、4号试管对照说明酶具有催化作用 C.4号试管中的过氧化氢分子所含能量最高 D.4支试管中过氧化氢的浓度和用量不相同 √ 过氧化氢的分解速率是该实验的因变量，A错误；加热为过氧化氢提供能量，加催化剂是降低化学反应的活化能，故2号试管中的过氧化氢分子所含能量最高，C错误；4支试管中过氧化氢的浓度和用量是无关变量，对照实验中的无关变量应保持适宜且相同，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 4.中科院天津工业生物技术研究所在一种专门用于分解PET塑料的水解酶研究方面取得重要突破，未来将据此培育出专“吃”PET塑料的新酶种，通过生物降解方法帮助解决日益严重的塑料垃圾污染问题。以下关于酶的说法，不正确的是 A.该水解酶分解塑料以后，自身被消耗 B.该酶的作用机理是降低化学反应的活化能 C.用酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高、污染小 D.该酶的化学本质最可能是蛋白质 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 酶只是起催化作用，在反应前后，酶的数量和性质不发生变化，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A错误，B正确；酶的催化作用具有高效性，而且生物降解本身不会产生污染，而化学降解会污染环境，所以用该酶进行生物降解塑料，比传统的化学降解效率高、污染小，C正确；酶绝大多数为蛋白质，该水解酶最可能是蛋白质，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 5.小型圆底烧瓶内盛有等量的H2O2溶液，分别迅速加入等量的图示中的物质，烧瓶口紧包着一个小气球，使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。下列装置中，沉入底部的烧瓶最先浮起的是 √ H2O2被Fe3＋或肝脏研磨液中的过氧化氢酶催化分解产生H2O和O2。新鲜的肝脏研磨液在37 ℃条件下催化效率最高，产生气体最快，故C项所示实验装置中沉入底部的烧瓶最先浮起来。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 6.下表代表胃、小肠中有关消化液的成分及部分酶，下列说法正确的是 √ 器官 消化液名称 pH 消化液成分 胃 胃液 1～2 胃酸(HCl)、胃蛋白酶 小肠 肠液、胆 汁、胰液 7～8 NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等 A.酶是活细胞产生的具有调节作用的有机物 B.与无机催化剂比较，酶能为生化反应提供活化能 C.胃酸(HCl)进入小肠后不会降低小肠中酶的活性 D.胃蛋白酶进入小肠后，分解蛋白质的能力增强 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，A错误；酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，B错误；胃酸(HCl)进入小肠会被NaHCO3中和，不会降低小肠中酶的活性，C正确；胃蛋白酶进入小肠后由于pH不适宜，酶的活性降低甚至失活，分解蛋白质的能力减弱或消失，D错误。 器官 消化液名称 pH 消化液成分 胃 胃液 1～2 胃酸(HCl)、胃蛋白酶 小肠 肠液、胆 汁、胰液 7～8 NaHCO3、蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶等 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 题组二　酶的本质 7.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 √ 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，C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 8.脲酶是一种催化尿素分解成氨和二氧化碳的酶，具有高度专一性。最早从刀豆中提取并被证明是蛋白质。下列有关脲酶的叙述，正确的是 A.脲酶的作用原理与无机催化剂的不同 B.能催化脲酶水解的酶是蛋白酶 C.在细胞内合成，在细胞外无法发挥作用 D.食用刀豆后，刀豆中的脲酶能催化人体中的尿素水解 √ 脲酶的作用原理与无机催化剂相同，都是降低化学反应所需的活化能，A错误；酶是由活细胞产生的，可以在细胞内、也可以在细胞外发挥作用，C错误；刀豆中的脲酶属于蛋白质，食用刀豆后，相应的蛋白质会被水解，不能催化人体中的尿素水解，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 9.(2025·广州高一检测)如图是同一反应的酶促反应曲线和非酶促反应曲线，下列相关叙述正确的是 A.E1是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线 B.E2是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线 C.E3是酶促反应的活化能，b和c曲线是酶促反应曲线 D.E2是酶促反应的活化能，a和c曲线是酶促反应曲线 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 由图分析可知，E2是酶促反应的活化能，E3是无酶催化时反应的活化能，a和b曲线相比，a曲线表示酶促反应曲线，c与d曲线相比，c曲线能较快达到100％的转化率，根据酶能显著降低化学反应所需的活化能可知，a和c曲线是酶促反应曲线，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 10.如图表示有酶催化和无酶催化反应过程中的能量变化。下列相关叙述正确的是 A.曲线Ⅰ表示酶促反应过程 B.(a－d)的值表示反应所需的活化能 C.(a－b)的值表示酶催化时降低的活化能 D.曲线Ⅰ、Ⅱ表示的反应过程所经历的时间相同 √ 曲线Ⅱ表示酶促反应过程，A错误；(a－c)的值表示反应所需的活化能，B错误；(a－b)的值表示酶催化时降低的活化能，C正确；曲线Ⅰ、Ⅱ表示的反应过程所经历的时间不相同，曲线Ⅰ反应过程所需时间比曲线Ⅱ长，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 11.化学降解木质素需要高热量，酶提供了一个比化学降解更环保的过程。自然界中，真菌和细菌能够用它们分泌的木质素降解酶(一种蛋白质)分解木质素。下列有关叙述错误的是 A.与化学降解木质素相比，酶降解耗能少 B.木质素降解酶的合成均需要核糖体、内质网和高尔基体的参与 C.木质素降解酶的合成过程以氨基酸为原料，同时有水的生成 D.木质素降解酶既能催化化学反应，也能作为化学反应的反应物 √ 由题干信息可知，自然界中的细菌也能合成木质素降解酶，但细菌细胞内无内质网和高尔基体，故木质素降解酶的合成不一定需要内质网和高尔基体参与，B错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 √ 12.(不定项)德国化学家毕希纳将酵母菌细胞放在石英砂中用力研磨，加水搅拌，再进行加压过滤，得到不含酵母菌细胞的提取液。在这些汁液中加入葡萄糖，一段时间后冒出气泡，糖液居然变成了酒。毕希纳将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。根据以上实验，分析得出的结论正确的是 A.葡萄糖变成酒的过程中发生了化学变化 B.将糖变成酒的物质是汁液中的酿酶 C.研磨有利于酵母菌细胞内酿酶的释放 D.该实验证明酿酶的化学本质是蛋白质 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 葡萄糖变成酒的过程中有气泡生成，发生了化学变化，A正确；催化该化学变化进行的是酵母菌细胞内产生的酿酶，B正确；研磨有利于酵母菌细胞内酿酶的释放，C正确；毕希纳所做的实验，并不能证明酿酶的化学本质是蛋白质，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 13．(不定项)为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2试管中加入适量双缩脲试剂，3、4试管中不加任何试剂，下列分析正确的是 A．实验②能达到实验目的 B．实验①能达到实验目的 C．实验①②都能达到实验目的 D．实验①②都不能达到实验目的 √ 双缩脲试剂检测的是蛋白质，蛋白酶也是蛋白质，故本题无法从化学特性上达到目的，只有考虑物理特性，如蛋白块变小或消失。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 14.(14分)植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶，使无色的酚氧化生成褐色的物质。请分析回答下列相关问题： (1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现这样的分类 存放是因为细胞内具有____________。该系统在细胞生命活动中极为重要，其作用是：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中发挥重要 作用；②_________________________________________；③___________ ________________________________________________________________________________。酚氧化酶催化酚发生反应的原理是________________ ________。 生物膜系统 广阔的膜面积为多种酶提供大量的附着位点 细胞内的生 物膜将各种细胞器分隔开，避免各种反应相互干扰，保证细胞生命活动高效有序地进行 降低化学反应的 活化能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 细胞中具有生物膜系统，将细胞中的酚类底物与酚氧化酶在细胞质中分隔开。广阔的膜面积为多种酶提供大量的附着位点有利于化学反应的进行，细胞内的生物膜将各种细胞器分隔开，避免各种反应相互干扰，保证细胞生命活动高效有序地进行。酶催化的原理是降低化学反应的活 化能。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 (2)研究人员把含有酚氧化酶的提取液做如下表的实验处理，回答下列 问题： 分组 酚氧化酶提 取液的处理 加入缓 冲液 加入酚 类底物 实验后 的颜色 A 不做处理 2 mL 2 mL 褐色 B 加入蛋白酶，10 min 2 mL 2 mL 无色 试管A、B对照，说明酚氧化酶的化学本质是_______。 蛋白质 B试管中加入蛋白酶，不变色，说明酚氧化酶被蛋白酶水解了，酚氧化酶的本质是蛋白质。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 15 15.(14分)已知2H2O22H2O＋O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速率(即气泡从溶液中释放的速率)来判断H2O2分解的速率。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤，预测实验结果并得出结论。请回答问题。 实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、质量分数为3.5％的FeCl3溶液、新鲜的质量分数为0.01％的过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管若干。 (1)实验步骤： ①______________________________________________________________ _____________； 取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37 ℃恒温水浴锅中保温适当时间 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 ②______________________________________________________________ _________； ③____________________________。 分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液 观察各试管中释放气泡的快慢 该实验有两个目的：一是验证酶具有催化作用，可通过设置有酶和无酶的两组实验进行研究；二是验证酶的催化效率比无机催化剂高，可通过比较酶与无机催化剂的催化效率来实现。因此，本实验需要设置3组：H2O2溶液＋蒸馏水、H2O2溶液＋过氧化氢酶溶液、H2O2溶液＋FeCl3 溶液。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)实验结果预测及结论： 整个实验中，不同处理的试管中O2的释放速率从快到慢依次是__________ __________________________________________________。由此可得出的结论是______________________________________________________。 酶具有催化作用且与无机催化剂相比，酶的催化效率最高 氢酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管 加过氧化 由于该实验属于验证性实验，所以实验结果是确定的，即加过氧化氢酶的一组中O2释放速率最快，加FeCl3溶液的一组次之，加蒸馏水的一组最慢。由此可得出的结论是酶具有催化作用且与无机催化剂相比，酶的催化效率最高。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 第5章　细胞的能量供应和利用 $