3.2酶是生物催化剂导学案-2025-2026学年高一上学期生物浙科版必修1

酶是生物催化剂 学习目标 1.概述酶的发现过程,建构酶的概念; 2.阐明酶的作用机理; 3.通过分析与讨论“探究酶的专一性”实验结果,阐明酶的催化功能具有专一性; 4.通过分析与讨论“探究酶的高效性”实验结果,阐明酶的催化功能具有高效性。 学习过程 新课导入 森林里的熊熊大火,其实是空气中的氧气氧化了组成树木的纤维素等有机物,这种体外氧化要在剧烈的条 件下才能发生。人体每天都要氧化食物中糖类等物质(有机物),这个氧化过程是在温和条件,即在体温 37 左右进行的。 思考:都是有机物,为什么氧化的条件不一样? 新知讲解 内容一:绝大多数酶是蛋白质 1.酶的发现历程 (1)18 世纪末,斯帕兰扎尼喂食鹰实验 (2)19 世纪,巴斯德 VS 李比希 ①巴斯德的实验证实,发酵过程中的酒精的产量与活酵母的繁殖量成正比,他认为酒精发酵是酵母菌代谢 活动的结果; ②李比希则认为,酒精发酵只需要酵母菌的某种物质参与而已。 (3)1897 年,毕希纳利用无细胞的酵母汁就可以进行酒精发酵,所以促使酒精发酵的是酵母菌中的某种物 质,而不是酵母菌细胞本身。 (4)1926 年,美国的萨姆纳(J.B.Sumner ,1887-1955)得到脲酶(使尿素水解的酶)结晶后,才明白酶的 本质是蛋白质。 (5)20 世纪80 年代初,科学家又发现极少数特殊的酶是RNA,我们称这一类酶为核酶(ribozyme)。 2. 酶的本质 3.酶的催化作用 (1)酶促反应的过程 受酶催化而发生化学反应的分子称为底物。酶能催化底物分子发生反应,是因为酶分子有一定的空间结构, 能和底物分子结合。酶与底物结合,形成酶-底物复合物,然后这个复合物会发生一定的形状变化,使底 物变成产物(二肽),并从复合物上脱落;同时酶分子又恢复原状,可以重新与底物结合,继续下一轮的 反应。 酶是生物催化剂,具有促使反应物发生化学变化而本身却不发生化学变化的特点。 酶作用的强弱可用酶活性表示。酶活性一般是指单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。例如, 1g 蔗 糖酶在1min 内使多少克蔗糖水解,就代表蔗糖酶的活性是多少。 (2)酶的作用原理 活化能:化学反应进行时需要吸收能量以断开反应分子的化学键,使反应物活化,再完成化学反应生成产 物,这种化学反应过程中反应物活化所需要的能量被称为活化能。 思考:酶的作用原理是什么? u 内容二:酶的催化功能具有高效性和专一性 1.活动:探究酶催化的高效性 思考:为什么要用新鲜的鸡肝匀浆或马铃薯匀浆? 2.活动:探究酶的专一性 思考 1 :1 、2 号试管在本实验中起什么作用? 思考 2 :从实验遵循等量原则的角度分析,对 1 、2 号试管应如何改进? 思考 3 :3 、4 号试管对照,5 、6 号试管对照,是从什么角度证明酶具有专一性的? 思考 4 :针对本实验,还有其他角度也能说明酶具有专一性吗? 课堂小结 学习过程答案 略 一、单选题(本题共 5 小题) 1.酶催化作用的本质是( ) A .降低化学反应的活化能 B .增加反应物之间的接触面积 C .提高反应物分子的活化能 D .提供使反应开始所必需的活化能 【答案】A 【解析】酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不能增加反应物之间的接触面积,酶也不能提供能量,A 正确,BCD 错误。 故选 A。 2.如图关于某种酶催化的反应过程,其中代表酶的是( ) A . 甲 B . 乙 C .丙 D .丁 【答案】A 【解析】酶属于催化剂,催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变,因此根据此特性可以判断,图中甲 表示酶,乙表示底物,丙和丁表示生成物,A 正确。 故选 A。 3. 如图白色圈表示蛋白质,灰色圈表示酶。下列图示中能正确反映酶的化学本质与蛋白质之间关系的是( ) A . B. C . D. 【答案】B 【解析】A 、酶不都是蛋白质,因此蛋白质不能将酶全部包含,A 错误; B、绝大多数酶是蛋白质,少数的是RNA ,,因此图示可以表示酶和蛋白质的关系,B 正确; C、酶绝大多数为蛋白质,少数为RNA ,图示不能表示蛋白质和酶的关系,C 错误; D、酶不都是蛋白质,同时蛋白质也不都是酶,因此图示不能表示蛋白质和酶的关系,D 错误。 故选 B。 4.从番木瓜中提取的某种物质处理牛肉,可使牛肉中的部分蛋白质分解,以利于人体消化和吸收。该物质可 能是( ) A .核酸酶 B .淀粉酶 C .蛋白酶 D .脂肪酶 【答案】C 【解析】酶具有专一性,从番木瓜中提取的某种物质可将牛肉中的部分蛋白质分解,可知这种物质是蛋白 酶。C 正确,ABD 错误。 故选 C。 5.生命是自我复制的体系。有科学家推测,最早出现在简单生命体中的生物大分子应该既具备遗传信息载体 功能又具备酶的催化功能,以下最符合该推测的物质是( ) A .蛋白质 B .RNA C .DNA D .核苷酸 【答案】B 【解析】A 、蛋白质主要功能是作为生物体的结构和功能分子,如酶、激素等,虽然蛋白质可以催化反应, 但它们通常不具备遗传信息载体功能,A 错误; B 、RNA 分子既能够作为遗传信息的载体,如mRNA ,也能够作为催化剂,如核酶,因此RNA 符合科学 家推测的既具备遗传信息载体功能又具备酶的催化功能的物质,B 正确; C 、DNA 是主要的遗传信息载体,但它通常不具备酶的催化功能,C 错误; D、核苷酸是构成核酸(DNA 和RNA )的基本单位,它们本身不具备遗传信息载体功能,也不具备酶的 催化功能,D 错误。 故选 B。 二、非选择题(本题共 1 大题) 6.废食用油是造成环境破坏的废物之一,除了可将废食用油转化为生物柴油再利用外,脂肪酶催化,废食用 油水解也是废物再利用的重要举措之一,下图是脂肪酶的作用机理。 (1)图 1 的模型中表示脂肪酶的是 1 (填小写字母)。 e 与f 分别表示 2 ,该模型是否能 作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型? 3 (填“是 ”或“否”),原因是 4 。 (2)图 2 显示了在酶和无机催化剂作用下的脂肪水解反应的能量变化,①②对照能够体现酶的 5 。 AB 段的含义是 6 。 【答案】1、a 2、甘油和脂肪酸 3、否 4、麦芽糖水解生成两分子葡萄糖,而图中的e 、f 为不 同的物质,故不能用此模型作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型 5、高效性 6、与无机催化剂相比, 酶能够更多的降低化学反应活化能 【解析】(1)由图 1 可知,反应前后没有改变的是a ,d 在a 的作用下,生成e 、 f ,则a 为脂肪酶,d 脂 肪,脂肪水解为甘油和脂肪酸,e 和f 是甘油和脂肪酸;麦芽糖水解生成两分子葡萄糖,而图中的e 、f 为 不同的物质,故不能用此模型作为麦芽糖分解过程的酶促反应模型。 (2)图 2 显示了在酶和无机催化剂作用下的脂肪水解反应的能量变化,①②对照酶降低活化能的作用更 显著,催化效率更高,能够体现酶的高效性;AB 段的含义是与无机催化剂相比,酶能够更多的降低化学 反应活化能。 第 5 页 学科网(北京)股份有限公司 $