高中生物第 1課時(shí) 酶的作用和本質(zhì)

第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)

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一、教材P76問題探討

1773年，意大利科學(xué)家斯帕蘭札尼做了一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)：將肉塊放入小巧的金屬籠內(nèi)，

然后讓鷹把小籠子吞下去。過一段時(shí)間后，他把小籠子取出來，發(fā)現(xiàn)籠內(nèi)的肉塊消失了。

討論：

1.為什么要將肉塊放在金屬籠內(nèi)？

答案：為了解決鳥類的胃是否只有物理性消化，沒有化學(xué)性消化這一問題。

2.是什么物質(zhì)使肉塊消失了？

答案：是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。

3.怎樣才能證明你的推測(cè)？

答案：收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)，看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。

二、酶在細(xì)胞代謝中的作用

1.細(xì)胞代謝

(1)概念：細(xì)胞中(場(chǎng)所)各種化學(xué)反應(yīng)的總稱(實(shí)質(zhì))。

(2)意義：細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。

細(xì)胞在代謝過程中會(huì)產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，如上。2。幸好細(xì)胞中含有一種物質(zhì)，能將壓及

時(shí)分解，變成和壓0,這種物質(zhì)就是壓。2酶。

2.(實(shí)驗(yàn))比較過氧化氫在不同條件下的分解

(1)實(shí)驗(yàn)原理：2H加熱、Fe"、過氧化氫瞋2HzO+(M

H2O2在水浴加熱、FeCL溶液和肝臟研磨液中壓O’酶的作用下加速分解為幽和Ogo

(2)實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象：［填表］

/FeCl,《肝臟

—由研磨液

至管n

r^HO

以22目

三一溶液良坨。2H2O2

H0

122390ct水

一溶液里既溶液哥溶液

1234

相同

向4支試管中分別加入2mLH曲溶液

處理

不同放在90℃左右的滴入2滴FeCL溶滴入2滴肝臟研磨

不處理

處理水浴中加熱液液

現(xiàn)象氣泡基本無少較多很多

帶火星

無復(fù)燃直復(fù)燃復(fù)燃性較強(qiáng)復(fù)燃性很強(qiáng)

衛(wèi)生香

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有催化作用,同無機(jī)催化劑相比，催化的效率更高。

3.酶的作用原理

(1)活化能：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。

(2)作用機(jī)制：同無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著,因而催化效率更高。

(3)結(jié)果：由于酶的催化作用，細(xì)胞代謝才能在溫和條件下快速進(jìn)行。

三、酶的本質(zhì)

1.關(guān)于酶本質(zhì)的探索歷程[思考?討論P(yáng)79]

科學(xué)家主要成就及觀點(diǎn)

巴斯德之前發(fā)酵是純化學(xué)過程,與生命活動(dòng)無關(guān)

巴斯德(法)只有酵母細(xì)胞參與才能進(jìn)行發(fā)酵

李比希(德)酵母細(xì)胞裂解釋放出某種物質(zhì)才會(huì)引起發(fā)酵

畢希納(德)獲得不含酵母細(xì)胞的提取液,但未能分離鑒定出奧

薩姆納(美)用丙酮提取出了刀豆種子中的的酶,并證明了提酶是蛋白質(zhì)

切赫和奧特曼(美)發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能

2.酶的本質(zhì)

酶：是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是幽。

勿勿加勿"勿加出勿"川""川川勿勿川加勿勿州"川川川川"勿,?陶?qǐng)A?宿同M勿川川川"川川川川川川川勿勿川加川加川川加川川h

1.判斷下列有關(guān)敘述的正誤

(1)酶的作用是為化學(xué)反應(yīng)提供能量()

(2)同無機(jī)催化劑相比，酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更顯著()

(3)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在細(xì)胞內(nèi)起作用()

(4)所有的酶都是在核糖體上合成的()

(5)酶為化學(xué)反應(yīng)提供了活化能()

(6)酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的蛋白質(zhì)()

(7)酶起催化作用后立即被降解()

(8)無關(guān)變量是對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響的變量()

答案：⑴X(2)V(3)X(4)X(5)X(6)X(7)X(8)X

2.閱讀教材P79“思考?討論”后，把科學(xué)家和他們的發(fā)現(xiàn)連起來。

I科學(xué)家II主要觀點(diǎn)或成闌

糖類變酒精必需酵母細(xì)

巴斯德胞死亡并釋放其中物質(zhì)

少數(shù)RNA也有催化功能

李比希

從酵母細(xì)胞中提取發(fā)酵物質(zhì)釀酶

畢希納

從刀豆種子中提取出腺酶（第一個(gè)）

薩姆納證明豚酶的化學(xué)本質(zhì)一蛋白

質(zhì)和作用一分解尿素

切赫和奧特曼糖類變酒精必需酵母活細(xì)胞參與

課堂互動(dòng)探究案

【課程標(biāo)準(zhǔn)】

說明絕大多數(shù)酶是一類能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)

【素養(yǎng)達(dá)成】

1.通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)，分析酶的作用，并在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)控制自變量、觀察和檢測(cè)因變量,

并掌握設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的基本方法。（科學(xué)探究）

2.通過閱讀教材，了解酶的發(fā)現(xiàn)歷程，加深對(duì)酶本質(zhì)的理解。（社會(huì)責(zé)任）

3.分析相關(guān)實(shí)驗(yàn)，理解酶的高效性和專一性的含義。（科學(xué)探究）

FoodIngredientsChina

上海舉行的中國(guó)國(guó)際食品添加劑和配料展上，帝斯曼展出了一系列酶制劑產(chǎn)品，以幫助

食品生產(chǎn)廠商節(jié)能減排。該公司推出的PanamoreSpring產(chǎn)品與其他乳化劑相比，能降低生

產(chǎn)過程近80%的碳排放量；微生物磷脂酶CakeZyme產(chǎn)品能使食品廠商在生產(chǎn)蛋糕等食品中節(jié)

省20%的雞蛋用量，延長(zhǎng)保質(zhì)期；高性能酶制劑RapidaseFPSuper能有效避免新鮮水果在經(jīng)

過機(jī)械或熱處理加工后產(chǎn)生的不良副作用，改善口感。

酶在人們的生活中越來越重要，那么酶具有什么作用？酶的化學(xué)本質(zhì)又是什么呢？

皿勿"加勿"勿勿加"川指勿川"加勿m勿/川州勿州勿勿川加,國(guó)團(tuán)?隰國(guó)?直直,卅"川川勿州"川川勿川拼"勿川勿"勿川州"川川"川，

探究點(diǎn)一酶在細(xì)胞代謝中的作用

【師問導(dǎo)學(xué)】

細(xì)胞代謝離不開酶。請(qǐng)結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)探討酶在代謝中的作用。

1.觀察下面兩個(gè)反應(yīng)，總結(jié)細(xì)胞代謝的概念。

葉綠體：CO2+H2O(CH?O)+O2

核糖體：氨基酸脫鬻合，多肽(蛋白質(zhì))

(D對(duì)細(xì)胞來說，能量的獲得和利用都必須通過化學(xué)反應(yīng)，細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多

化學(xué)反應(yīng)，統(tǒng)稱為O

(2)從反應(yīng)式來看，生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要的參與。

答案：(1)細(xì)胞代謝(2)酶

2.結(jié)合教材P77,通過比較過氧化氫在不同條件下的分解來認(rèn)識(shí)酶在細(xì)胞代謝中的作用。

下圖是比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)過程，請(qǐng)據(jù)圖分析：

(1)在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，除了要觀察的變量(自變量)外，其他變量(無關(guān)變量)都應(yīng)當(dāng)始終保持

相同。分析上述實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量、無關(guān)變量、對(duì)照組、實(shí)驗(yàn)組分別是下列的哪些項(xiàng)？

①加入H◎的量②FeCL溶液和肝臟研磨液的新鮮程度③溫度和催化劑④實(shí)驗(yàn)室的

溫度⑤壓。2分解的速率⑥1號(hào)試管⑦2、3、4號(hào)試管

(2)2、3、4號(hào)三支試管都有氣泡放出，但4號(hào)試管放出的氣泡最多，說明了什么？

(3)與1號(hào)試管相比，2號(hào)試管出現(xiàn)什么不同的現(xiàn)象？這一現(xiàn)象說明什么？

(4)在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱來提高反應(yīng)速率嗎？

(5)3號(hào)和4號(hào)試管未經(jīng)加熱，也有大量氣泡產(chǎn)生，這說明什么？

(6)3號(hào)與4號(hào)試管相比，哪支試管中的反應(yīng)速率快？這說明什么？

(7)為什么說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要？

(8)通過對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，你認(rèn)為酶在細(xì)胞代謝中具有什么作用？

答案：

(1)

自變量因變量無關(guān)變量對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組

③⑤①②④⑥⑦

(2)加熱、無機(jī)催化劑和酶都能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率，但是酶的催化效率

更高。

(3)2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說明加熱能促進(jìn)過氧化氫的分解，提高反應(yīng)速率。

(4)不能。

(5)說明FeCk中的Fe"和新鮮肝臟中的酶都能加快壓分解的速率。

(6)4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說明比。2酶比Fe^+的催化效率高得多。

(7)細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬種化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下

高效率地進(jìn)行，只有酶能夠滿足這樣的要求，所以說酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)

重要。

(8)酶在常溫常壓下，可以高效地完成對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化，即酶具有催化化學(xué)反應(yīng)的作用。

3.下圖是無催化劑和酶的作用機(jī)理示意圖

,能量活化態(tài)

無催化劑

B----------------------------L------

酶催化7A/、

C

I初態(tài)I

反應(yīng)物A\

D_________________1

I終態(tài)I產(chǎn)物P

0反應(yīng)過程

(1)沒有催化劑時(shí)的活化能是多少？有酶催化時(shí)的活化能又是多少？(用圖中字母表示)

(2)酶能不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量？酶加快反應(yīng)速率的機(jī)理是什么？

(3)下表數(shù)據(jù)是在20℃測(cè)得的分解的活化能，數(shù)據(jù)說明，酶和無機(jī)催化劑相比有什

么不同？

活化能/kJ?mol-

條件

1

沒有催化劑催化75

用膠態(tài)鈿催化54

用過氧化氫酶催化29

答案：

(1)分別是CA、CBo

(2)酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供所需要的能量。酶是通過降低反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率

的。

(3)和無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，即催化效率更高。

【智涂筆記】

［易錯(cuò)警示］酶和無機(jī)催化劑一樣，并不改變平衡點(diǎn)的位置，只是改變化學(xué)反應(yīng)的速率,

使化學(xué)反應(yīng)更快地達(dá)到平衡點(diǎn)。

無機(jī)催化劑和酶都能提高反應(yīng)速率，但是酶的催化效率更高；酶不能為化學(xué)反應(yīng)提供所

需要的能量，而是通過降低反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率。

［特別提醒］實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組

接受自變量處理的實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)組；沒接受自變量處理的實(shí)驗(yàn)為對(duì)照組。

【師說核心】

1.“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)分析

(1)實(shí)驗(yàn)原理

人力口執(zhí)

①2H2。2必42比0+。2。

②2H◎過氧化氫酉號(hào)2H2。+02?

PeC］,

(3)2H202-2H20+02O

過氧化氫在自然條件下分解緩慢，用新鮮的肝臟研磨液、Fe"以及加熱的方法加速過氧化

氫分解，通過觀察氣泡數(shù)目和比較對(duì)衛(wèi)生香的助燃程度可以了解過氧化氫酶的作用和意義。

(2)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)變量

實(shí)驗(yàn)過程中可以變化的因素稱為變量。本實(shí)驗(yàn)相關(guān)變量分析如下表：

2號(hào)試管90℃水浴

自變量在實(shí)驗(yàn)中人為改變的變量3號(hào)試管FeCL溶液

4號(hào)試管肝臟研磨液

因變量隨自變量變化而變化的變量分解速率(指標(biāo)：氣泡產(chǎn)生數(shù)量及速率)

無關(guān)除自變量外，實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

反應(yīng)物的性質(zhì)和濃度、肝臟的新鮮程度等

變量造成影響的變量

(3)對(duì)照實(shí)驗(yàn)

①含義：除了一個(gè)因素(自變量)以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

②原則：除了要觀察的變量外，其他變量(無關(guān)變量)都應(yīng)當(dāng)始終保持相同。

1號(hào)試管只加入2mLH曲溶液，以排除其他因素(如溫度)的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生

對(duì)照組

的影響

2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)試管在加入2mLH2O2溶液的基礎(chǔ)上，分別放入90℃水浴中，力口

實(shí)驗(yàn)組

入2滴FeCL溶液、2滴肝臟研磨液，與1號(hào)試管形成對(duì)照，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)說服力

(4)對(duì)于該實(shí)驗(yàn)來說，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循什么原則？

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則：?jiǎn)我蛔兞吭瓌t、對(duì)照性原則、等量適宜原則、可觀測(cè)性原則等。只有對(duì)

照實(shí)驗(yàn)中才需要設(shè)置變量，純粹的觀察實(shí)驗(yàn)(如高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng))則無需

設(shè)置變量。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

酶同無機(jī)催化劑一樣具有加快化學(xué)反應(yīng)速

依據(jù)酶同無機(jī)催化劑相比，催化效率更高

率的作用

結(jié)論酶具有催化性酶具有高效性

(6)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵

①肝臟必須是新鮮的，只有新鮮的肝臟細(xì)胞中才含有較多的HzOe酶。

②肝臟必須進(jìn)行研磨，研磨能使肝臟細(xì)胞破裂，將酶釋放出來。

③檢測(cè)試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體。將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香(無火焰)插入試管時(shí)，不要碰觸到氣泡或插

入液面以下，以免衛(wèi)生香潮濕而熄滅。

④壓。2有腐蝕性，使用時(shí)要小心，不要觸及皮膚。

(7)出。2分解速率快慢的檢測(cè)方法

①氣泡目測(cè)法：可以通過反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量和速率來判定H2O2分解速率的大小。

②火星復(fù)燃法：可以通過帶火星的火柴復(fù)燃劇烈程度來判定HQ?分解速率的大小。

2.意義：由于酶的催化作用，使細(xì)胞代謝能在溫和條件下快速進(jìn)行。

【檢測(cè)反饋】

1.(合格必考)下圖表示“比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)”。相關(guān)分析合理的是

()

售2滴20%的

,肝臟研磨液

0

常溫90T常溫常溫

A.本實(shí)驗(yàn)的因變量是不同的催化劑

B.本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有溫度和酶的用量等

C.1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與4號(hào)可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)

D.分析1號(hào)、2號(hào)試管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能

解析：本實(shí)驗(yàn)的因變量是氣泡的產(chǎn)生速率，即過氧化氫的分解速率。溫度是自變量，酶

的用量是無關(guān)變量。1號(hào)與3號(hào)、1號(hào)與4號(hào)中只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量不同，可分別構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

2號(hào)在高溫下出現(xiàn)氣泡的原因是加熱使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反

應(yīng)的活躍狀態(tài)。

答案：C

2.(合格必考)在“比較過氧化氫在不同條件下分解”的實(shí)驗(yàn)中，把肝臟制成研磨液的目

的是()

A.保護(hù)過氧化氫酶

B.有利于過氧化氫酶與反應(yīng)物的接觸

C.提高過氧化氫酶的活性

D.有利于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察

解析：將新鮮肝臟制成研磨液的目的是使肝臟中的過氧化氫酶與過氧化氫充分接觸，提

高反應(yīng)速率。

答案：B

3.（合格必考）下列各圖中，①表示有酶催化的反應(yīng)曲線，②表示沒有酶催化的反應(yīng)曲線,

￡表示酶降低的活化能。

解析：活化能是指分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所需要的能量。酶可

以降低活化能，使反應(yīng)更容易進(jìn)行。

答案：C

4.（等級(jí)選考）下列關(guān)于酶的敘述，正確的是（）

A.酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用，起催化作用的本質(zhì)是提高反應(yīng)的活化能

B.所有酶都含有C、H、0、N四種化學(xué)元素

C.人體內(nèi)的酶進(jìn)行催化過程中，酶本身不變，所以酶不會(huì)發(fā)生自我更新

D.酶都在核糖體上合成

解析：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都可發(fā)揮催化作用，酶的作用機(jī)理是降

低化學(xué)反應(yīng)的活化能。酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,故都含有C、H、0、N四種元素，在核糖體

或細(xì)胞核中合成。反應(yīng)前后，酶本身不變，但在人體內(nèi)的酶仍會(huì)不斷更新。

答案：B

探究點(diǎn)二酶的本質(zhì)

【師問導(dǎo)學(xué)】

結(jié)合教材P79~8。關(guān)于酶本質(zhì)的探索回答下列問題:

1.巴斯德和李比希的觀點(diǎn)各有什么積極意義？各有什么局限性？

答案：巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的，但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中

的某些物質(zhì)在起作用是不正確的；李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的，但

是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。

2.科學(xué)發(fā)展過程中出現(xiàn)爭(zhēng)論是正常的。試分析巴斯德和李比希之間出現(xiàn)爭(zhēng)論的原因是什

么，這一爭(zhēng)論對(duì)后人進(jìn)一步研究酶的本質(zhì)起到了什么作用？

答案：巴斯德是微生物學(xué)家，特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用；李比希是化學(xué)家，傾向于

從化學(xué)的角度考慮問題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上,

使科學(xué)研究更加有的放矢。

3.從畢希納的實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論？

答案：畢希納的實(shí)驗(yàn)說明，酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作

用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。

4.薩姆納歷時(shí)9年才證明版酶是蛋白質(zhì)，并因此榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。你認(rèn)為他成功的主

要因素是什么？

答案：薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法，堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神，將酶提純

出來。成功屬于不畏艱苦的人。

5.科學(xué)家從一種叫四膜蟲的生物中獲得某種酶的結(jié)晶，你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒定該酶是蛋白質(zhì)

還是RNA嗎？請(qǐng)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)思路和結(jié)論。

答案：將該酶分成兩份，分別加入雙縮JR試劑(甲)和毗羅紅染液(乙)，若加入雙縮)R試

劑后呈現(xiàn)紫色，則該酶是蛋白質(zhì)；若加入毗羅紅染液后呈紅色，則該酶是RNA。

【智涂筆記】

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通常是指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)

有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是建立在已知結(jié)論基礎(chǔ)

上的，實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知的，因此實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)也應(yīng)合乎實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的必然。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及方法：

(1)如果需要提取、配制、處理實(shí)驗(yàn)材料，則把提取、配制等操作作為第一步。

(2)分組標(biāo)號(hào)。研究對(duì)象、器皿等要分組標(biāo)號(hào)，設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組；注意控制無關(guān)變量,

在措辭中往往有“相同”“一致”等字眼。如果有測(cè)量應(yīng)測(cè)量記錄初始值。

(3)實(shí)驗(yàn)處理。分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組施加單一變量；實(shí)驗(yàn)處理要遵循“單一變量和對(duì)照

原則”。

(4)培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄等。依然在措辭中體現(xiàn)對(duì)無關(guān)變量的控制，經(jīng)常有“相同

條件下”等字眼描述，觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或記錄測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

【師說核心】

1.酶的本質(zhì)及生理功能

概念酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具催化作用的有機(jī)物

一般來說，活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶（哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞不能產(chǎn)生

來源

酶，但含有酶）

生理功能生物催化功能（反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變）

作用機(jī)理降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，加快反應(yīng)速率

酶催化作用實(shí)驗(yàn)組：底物+相應(yīng)酶一底物被分解

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)照組：底物+等量清水一底物不被分解

在細(xì)胞內(nèi)（呼吸酶、光合酶等）、細(xì)胞外（消化酶等）、體外都能發(fā)

作用場(chǎng)所

揮催化作用

化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)極少數(shù)是RNA

合成原料氨基酸（約20種）核糖核甘酸（4種）

細(xì)胞核（主要）、線

合成場(chǎng)所核糖體

粒體、葉綠體

注：酶只有催化作用，沒有調(diào)節(jié)功能；酶可作為倡9化劑，也可以作為反應(yīng)底物。

2.酶化學(xué)本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

（1）證明某種酶是蛋白質(zhì)

實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液+雙縮版試劑一是否出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

對(duì)照組：己知蛋白液+雙縮）R試劑一出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

（2）證明某種酶是RNA

實(shí)驗(yàn)組：待測(cè)酶液+毗羅紅染液一是否出現(xiàn)紅色。

對(duì)照組：已知RNA液+吐羅紅染液一出現(xiàn)紅色。

【檢測(cè)反饋】

1.（合格必考）下列關(guān)于酶的敘述，正確的是（）

A.酶只有在生物體內(nèi)才能起催化作用

B.酶都有消化作用

C.調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)不是酶

D.所有酶與雙縮JR試劑作用均可發(fā)生紫色反應(yīng)

解析：酶雖然是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，但它的催化作用不一定非在生物體內(nèi)，只要條件適宜,

體內(nèi)體外都可起催化作用。酶的催化作用表現(xiàn)在多方面，有的酶促進(jìn)物質(zhì)合成，有的酶促進(jìn)

物質(zhì)分解，只有消化酶才能促進(jìn)消化。調(diào)節(jié)新陳代謝的物質(zhì)有激素、維生素、無機(jī)鹽等，酶

是對(duì)代謝過程的化學(xué)反應(yīng)起催化作用。少數(shù)酶是RNA,不能與雙縮服試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。

答案：C

2.（合格必考）活細(xì)胞內(nèi)合成酶的原料是（）

A.脂肪酸B.核甘酸

C.氨基酸D.氨基酸或核糖核甘酸

解析：絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸；少數(shù)的酶是RNA,其基本單位是核

糖核甘酸。

答案：D

3.（合格必考）如圖為酶催化反應(yīng)的過程示意圖，以數(shù)字編號(hào)的圖形分別表示反應(yīng)物、酶、

生成物等反應(yīng)要素，其中表示酶的圖形編號(hào)是（）

A.①B.②C.③D.@

解析：從圖中可以看出圖形①參與催化反應(yīng)，并在反應(yīng)前后能保持結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不變，故

圖形①應(yīng)為酶。

答案：A

4.（等級(jí)選考）當(dāng)某種RNA存在時(shí)，生物體內(nèi)的某種化學(xué)反應(yīng)能正常進(jìn)行；當(dāng)這種RNA被

有關(guān)的酶水解后，此種化學(xué)反應(yīng)立即減慢。由此可以說明（）

A.RNA是核酸的一種

B.RNA有時(shí)也可稱為遺傳物質(zhì)

C.RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中

D.RNA也可作為生物催化劑

解析：RNA被有關(guān)的酶水解后，化學(xué)反應(yīng)立即減慢，說明該酶催化此反應(yīng)的進(jìn)行，即RNA

也具有催化作用，故D項(xiàng)正確。A、B、C三項(xiàng)從內(nèi)容上講均是正確的說法，但無法從題干信息

中得出這些結(jié)論，故三項(xiàng)均錯(cuò)誤。

答案：D

川伽川川"川"川""川川川川川川川加“川川加州川川川加川,囹閡?回?尋品邛"川川川川川川川川"皿加川川川“川川川用川"川川m

【網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)】

【主干落實(shí)】

1.細(xì)胞代謝是細(xì)胞中化學(xué)反應(yīng)的總稱。

2.酶是生物催化劑，其催化原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能。

3.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少部分是RNA。

4.酶的特性是高效性、專一性和作用條件的溫和性。

5.酶具有高效性的原因是：與無機(jī)催化劑相比，酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。課后

分層檢測(cè)案14酶的作用和本質(zhì)

授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書155頁

【合格考全員做】（學(xué)業(yè)水平一、二）

1.在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中加入肝臟研磨液與加入氯化鐵的試管

反應(yīng)程度類似，都不劇烈，可能的原因是（）

A.過氧化氫溶液配置時(shí)間過長(zhǎng)

B.肝臟不新鮮

C.試管不干凈

D.A、B都有可能

解析：由于實(shí)驗(yàn)中加入肝臟研磨液和加入氯化鐵的試管反應(yīng)都不劇烈，其原因有兩個(gè)方

面：一是使用的過氧化氫溶液配置時(shí)間過長(zhǎng)，自身已發(fā)生分解；二是使用的肝臟不新鮮，其

中的過氧化氫酶已被微生物破壞。

答案：D

2.下列試管中各注入10mL2%的過氧化氫溶液，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氣泡最多的是（）

解析：A中含有豐富的過氧化氫酶，催化效率高；C中加熱后酶失去了活性；D組為無機(jī)

催化劑，比過氧化氫酶效率低。

答案：A

3.關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的變量，下列說法不正確的是（）

A.任何生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中都需要設(shè)置變量

B.對(duì)照實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循單一變量原則

C.對(duì)照實(shí)驗(yàn)中一定存在自變量

D.無關(guān)變量并不是與實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有關(guān)系

解析：只有對(duì)照實(shí)驗(yàn)中才需設(shè)置變量，純粹的觀察實(shí)驗(yàn)（如用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線

粒體）則無需設(shè)置變量。

答案：A

4.在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中，屬于自變量的是（）

rv

氯化鐵一忖忖一過氧化氫酶

過氧化氫-H卜過氧化氫

A.催化劑的種類

B.過氧化氫分解的速率

C.產(chǎn)生氣泡量

D.試管中的過氧化氫溶液的量

解析：由圖示可知，圖中的實(shí)驗(yàn)處理是分別向過氧化氫溶液中加入氯化鐵和過氧化氫酶

溶液，F(xiàn)e"和過氧化氫酶都能催化過氧化氫分解，因此該實(shí)驗(yàn)的自變量是催化劑的不同。

答案：A

5.絕大多數(shù)酶在水解過程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，這說明（）

A.酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的

B.酶是生物催化劑

C.絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

D.酶的基本組成單位是多肽

解析：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)水解后最終可得到氨基酸?？捎脠D表示：

闡水解吃磔閾.本單位蜃眄

化學(xué)本質(zhì)

答案：C

6.下表是有關(guān)壓。2的系列實(shí)驗(yàn)，回答有關(guān)問題。

序號(hào)反應(yīng)物加入物質(zhì)條件現(xiàn)象X

1H202無室溫幾乎無氣泡X1

2氯化鐵

H2O2室溫X2

3H2O2土豆浸出液室溫X3

4H2O2新鮮唾液室溫X4

（1）序號(hào)3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

（2）序號(hào)3的土豆浸出液中含有的對(duì)此實(shí)驗(yàn)起作用的物質(zhì)是,土豆浸出液能否重

復(fù)使用？（選填“能”或“不能”兀

（3）若表中X的內(nèi)容是收集100mL氣體所需的時(shí)間，你預(yù)測(cè)貓、%、X3、兒的大小關(guān)系是

解析：（1）序號(hào)3中加入土豆浸出液，含有過氧化氫酶，產(chǎn)生大量氣泡。（2）酶可以重復(fù)

使用。（3）由于酶具專一性，4中是唾液淀粉酶，對(duì)上。2分解不起催化作用，故X1-X，X2>X3。

答案：（1）產(chǎn)生大量氣泡（2）過氧化氫酶能（3）徐pX，X2>X3

7.美國(guó)科學(xué)家T.R.Cech和S.Altman發(fā)現(xiàn)將大腸桿菌中具有催化作用的物質(zhì)中的蛋白質(zhì)

除去后，留下的RNA仍有催化作用，故稱為核酶，因此而獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，某實(shí)驗(yàn)小組

為驗(yàn)證該酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)過程。

（1）材料用具：核酶、核糖核酸酶、毗羅紅染液、小試管、滴管等。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①取2支試管編號(hào)1、2,分別向其中加入1mL的核酶。

②向1號(hào)試管加入1mL的,向號(hào)試管加入1mL的核糖核酸酶?？刂?/p>

在適宜的溫度下反應(yīng)一段時(shí)間。

③再向2支試管中分別加入1mL的o

④觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1號(hào)試管出現(xiàn),2號(hào)試管不變色。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：o

解析：本實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的原理是RNA會(huì)被核糖核酸酶水解，毗羅紅染液會(huì)使RNA呈現(xiàn)紅色,

而不與RNA水解產(chǎn)物反應(yīng)。第②步依據(jù)對(duì)照原則應(yīng)向1號(hào)試管中加入1mL的清水。第③步，

向2支試管中均加入的是口比羅紅染液，結(jié)果1號(hào)試管出現(xiàn)紅色，2號(hào)試管不變色。因此，可得

出核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNAo

答案：（2）②清水2③毗羅紅染液④紅色

（3）核酶的化學(xué)本質(zhì)為RNA

【等級(jí)考選學(xué)做】（學(xué)業(yè)水平三、四）

釋

放

5

量③

①②n

「

「

氧化

過

溫F

邕e3+

酶

氫

置3C

90溶

-B水

8.圖為四支裝有等量等濃度HQ?溶液的試管在不同條件下，相同時(shí)間內(nèi)釋放氧氣量的柱

狀圖。下列相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.①組與②組中比。2分解反應(yīng)的活化能相同，③組與④組中該反應(yīng)的活化能相同

B.與①組相比較，②組的水浴加熱為H2?的分解提供能量

C.綜合分析①組、③組和④組，說明過氧化氫酶具有高效性

D.如要驗(yàn)證過氧化氫酶的專一性，則實(shí)驗(yàn)的自變量應(yīng)為底物的種類

解析：加熱能為過氧化氫的分解提供能量，但不會(huì)改變?cè)摲磻?yīng)活化能的大小，而催化劑

能降低反應(yīng)的活化能，其中酶降低活化能的效果更為顯著，A錯(cuò)誤，B、C正確；要驗(yàn)證某種

特定酶的專一性，設(shè)計(jì)思路是同一種酶+不同底物，那么相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的自變量為底物的種類，D

正確。

答案：A

9.下列有關(guān)酶的敘述正確的是（）

①是有分泌功能的細(xì)胞產(chǎn)生的②有的從食物中獲得，有的在體內(nèi)轉(zhuǎn)化而來③凡是活

細(xì)胞，一般都能產(chǎn)生酶④酶都是蛋白質(zhì)⑤有的酶不是蛋白質(zhì)⑥酶在代謝中有多種功能

⑦在新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用

A.①②⑤B.①⑤⑧

C.③⑤⑧D.①③⑤

解析：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有生物催化作用的有機(jī)物。就酶的化學(xué)本質(zhì)而言，主要

是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA,④錯(cuò)誤，⑤正確；就酶作用的場(chǎng)所而言，有胞內(nèi)酶和胞外酶，活細(xì)胞

一般都能產(chǎn)生胞內(nèi)酶，①錯(cuò)誤，③正確；代謝是細(xì)胞內(nèi)全部有序化學(xué)變化的總稱，在這一過

程中，需要酶的催化，⑥⑦錯(cuò)誤，⑧正確；酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，不能來源于食物，②錯(cuò)誤。

答案：C

10.下圖表示在不同條件下，酶催化反應(yīng)的速度（或生成物）變化，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

反

應(yīng)

速

度

底物濃度反應(yīng)時(shí)間（min）

①③

A.圖①虛線表示酶量增加一倍時(shí)，底物濃度和反應(yīng)速度關(guān)系

B.圖②虛線表示增加酶濃度，其他條件不變時(shí)，生成物量與時(shí)間的關(guān)系

C.圖③不能表示在反應(yīng)開始后的一段時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)速度與時(shí)間的關(guān)系

D.若圖②中的實(shí)線表示Fe"的催化效率，則虛線表示過氧化氫酶的催化效率

解析：在底物充足的條件下，酶量增加，反應(yīng)速度加快，單位時(shí)間內(nèi)生成物的量也增多,

A項(xiàng)和B項(xiàng)正確；如果底物的量一定，隨著反應(yīng)的進(jìn)行底物會(huì)越來越少，反應(yīng)速度也會(huì)越來越

慢，表現(xiàn)出圖③中所示的曲線，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镕e時(shí)的催化效率低于過氧化氫酶的催化效率，

D項(xiàng)正確。

答案：C

能量活化態(tài)

。反應(yīng)過程

11.如圖曲線I、II分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和酶催化劑條件下生成物質(zhì)P所

需的能量變化過程。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.ad段表示在無催化劑條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能

B.若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化，則b在縱軸上將向下移動(dòng)

C.若僅增加反應(yīng)物A的量，則圖中曲線的原有形狀均發(fā)生改變

D.若曲線II為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，則b在縱軸上將向上移動(dòng)

解析：物質(zhì)A生成物質(zhì)P需要的活化能用ac表示。酶降低活化能比無機(jī)催化劑更明顯，

若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化，則b在縱軸上將向上移動(dòng)。若僅增加反應(yīng)物A的量，圖中

曲線的原有形狀不會(huì)發(fā)生改變。若曲線II為最適酶促條件下的曲線，改變酶促條件后，酶所

降低的活化能減少，b在縱軸上將向上移動(dòng)。

答案：D

12.為了探究酶在細(xì)胞代謝中的作用，某小組同學(xué)以3%過氧化氫溶液為反應(yīng)底物進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

方法觀察結(jié)果

1常溫下自然分解氧氣氣泡少而小

2常溫下加入Fe3+氧氣氣泡稍多而小

3常溫下加入新鮮肝臟研磨液氧氣氣泡極多而大

4加入煮沸后冷卻的新鮮肝臟研磨液氧氣氣泡少而小

A.1、2、3組實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明酶和Fe時(shí)都能催化過氧化氫分解

B.3、4組實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明高溫使酶喪失活性

C.本實(shí)驗(yàn)的因變量是釋放氧氣氣泡的多少和大小

D.本實(shí)驗(yàn)的目的只是證明酶具有催化作用

解析：1組實(shí)驗(yàn)氧氣氣泡少而小，2組實(shí)驗(yàn)氧氣氣泡稍多而小，因此1組與2組對(duì)照說明

Fe"能催化過氧化氫分解；1組氧氣氣泡少而小，3組實(shí)驗(yàn)氧氣氣泡極多而大，因此1組和3

組對(duì)照說明酶能催化過氧化氫分解，因此1、2、3組實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明酶和Fe"都能催化過氧化氫

分解，A正確；3組實(shí)驗(yàn)是在常溫下加入新鮮肝臟研磨液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是氧氣氣泡極多而大，4

組實(shí)驗(yàn)是加入煮沸后冷卻的新鮮肝臟研磨液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是氧氣氣泡少而小，二者對(duì)照說明高

溫使酶喪失活性，B正確；因變量是隨著自變量的變化而變化的，本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果即因變量

是釋放氧氣氣泡的多少和大小，