人教版高中生物必修1分子與細(xì)胞第5章第1節(jié)第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)課件

第1課時(shí)酶的作用和本質(zhì)第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶1．細(xì)胞代謝知識(shí)點(diǎn)1酶在細(xì)胞代謝中的作用

化學(xué)反應(yīng)酶

細(xì)胞生命活動(dòng)2．比較過氧化氫在不同條件下的分解(1)實(shí)驗(yàn)原理過氧化氫FeCl3溶液步驟試管

相同處理向4支試管中分別加入__mL過氧化氫溶液不同處理不處理放在90℃左右的水浴中加熱滴入2滴FeCl3溶液滴入2滴肝臟研磨液(2)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：酶具有____作用，同無機(jī)催化劑相比，________更高。催化催化效率現(xiàn)象氣泡基本無____較多_____帶火星衛(wèi)生香無復(fù)燃___復(fù)燃復(fù)燃性較強(qiáng)________________少有很多復(fù)燃性很強(qiáng)1．在細(xì)胞內(nèi)，能通過加熱提高反應(yīng)速率嗎？提示：不能。3．酶的作用機(jī)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____。(2)酶的作用機(jī)理：通過降低化學(xué)反應(yīng)所需要的______，從而加快反應(yīng)速率。(3)與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用______，催化效率更高。能量活化能更顯著(4)數(shù)學(xué)模型表示使用無機(jī)催化劑的是____，不使用催化劑的是_____，使用酶作催化劑的是_____，使用酶作催化劑時(shí)，酶所降低的化學(xué)反應(yīng)的活化能是__________。E1E2E3E2－E32．酶能否增加化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)物的總量？理由是什么？提示：否。酶只是縮短了化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間，并不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。4．控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)(1)自變量：人為控制的對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象________的因素叫作自變量。(2)因變量：因______改變而變化的變量叫作因變量。(3)無關(guān)變量：除自變量外，實(shí)驗(yàn)過程中還存在一些對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成____的可變因素，叫作無關(guān)變量。(4)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除作為自變量的因素外，其余因素(無關(guān)變量)都________，并將結(jié)果進(jìn)行____的實(shí)驗(yàn)叫作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行處理自變量影響保持一致比較基于對(duì)酶在細(xì)胞代謝中的作用的理解，判斷下列表述是否正確。1．酶在生物體內(nèi)有催化和調(diào)節(jié)作用。

(

)提示：酶在生物體內(nèi)有催化作用，沒有調(diào)節(jié)作用。2．加熱能夠促進(jìn)H2O2分解，是因?yàn)榧訜崾笻2O2得到了能量。

(

)3．肝臟研磨液要研磨充分，以便過氧化氫酶充分釋放。

(

)×√√4．酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。

(

)提示：酶通過降低活化能提高化學(xué)反應(yīng)效率，但不為反應(yīng)物供能。5．對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，除自變量外，其他無關(guān)變量都應(yīng)保持相同且適宜。 (

)×√探究一：實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析分析“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實(shí)驗(yàn)，探究有關(guān)問題：1．本實(shí)驗(yàn)的自變量有哪些？實(shí)驗(yàn)中滴入FeCl3溶液和肝臟研磨液時(shí)，為什么不能共用一個(gè)滴管？提示：本實(shí)驗(yàn)的自變量有溫度、催化劑的種類；若滴入的FeCl3溶液中混有少量的過氧化氫酶，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。2．本實(shí)驗(yàn)的因變量是什么？如何表示？提示：因變量是過氧化氫的分解速率；一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的數(shù)目。3．本實(shí)驗(yàn)的無關(guān)變量有哪些？如何控制無關(guān)變量？提示：無關(guān)變量有過氧化氫的濃度、實(shí)驗(yàn)室濕度、反應(yīng)時(shí)間以及FeCl3溶液和肝臟研磨液的新鮮程度等；無關(guān)變量的處理原則是相同且適宜。4．2、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？提示：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，但是酶的催化效率最高。探究二：通過模型建構(gòu)分析酶的作用機(jī)理如圖中曲線Ⅰ、Ⅱ分別表示物質(zhì)A在無催化劑條件和有酶催化條件下生成物質(zhì)P所需能量的變化過程。據(jù)圖回答下列問題：1．圖中的a＋b表示的含義是什么？提示：在無催化劑的條件下，物質(zhì)A生成物質(zhì)P所需要的活化能。2．圖中酶降低的活化能如何表示？提示：圖中的b表示酶降低的活化能。3．若將曲線Ⅰ改為無機(jī)催化劑催化的該反應(yīng)，則b值如何變化？提示：b值將變小。[深化歸納]1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的對(duì)照實(shí)驗(yàn)及其結(jié)論對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)論1號(hào)與2號(hào)加熱能促進(jìn)過氧化氫分解1號(hào)與3號(hào)FeCl3能催化過氧化氫的分解1號(hào)與4號(hào)肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解1號(hào)、3號(hào)與4號(hào)FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶都能催化過氧化氫的分解，且過氧化氫酶的催化效率高于FeCl32．加熱與加催化劑的作用機(jī)理比較(1)加熱：給化學(xué)分子提供能量。(2)酶與無機(jī)催化劑的共性①降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)速率加快，縮短達(dá)到平衡點(diǎn)的時(shí)間。②反應(yīng)前后性質(zhì)、數(shù)量不變。③只改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)平衡點(diǎn)。[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1．某研究小組以過氧化氫為材料進(jìn)行了圖甲、乙、丙所示的三組實(shí)驗(yàn)，圖丁為所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列分析錯(cuò)誤的是(

)A．甲組為對(duì)照組，乙組、丙組為實(shí)驗(yàn)組B．丙組實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的結(jié)果為丁圖中的曲線aC．該實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證酶的催化具有高效性D．若只加入1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮肝臟研磨液，O2產(chǎn)生量會(huì)更少√D

[本實(shí)驗(yàn)自變量是催化劑的有無和催化劑的種類，甲組是未加入任何催化劑的常態(tài)條件，因此甲組是對(duì)照組，乙、丙兩組屬于實(shí)驗(yàn)組，A正確；丙組肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，酶具有高效性，過氧化氫分解速率最快，因此對(duì)應(yīng)丁圖中曲線a，B正確；乙試管添加了2滴3.5%FeCl3溶液，丙試管添加了2滴肝臟研磨液，相對(duì)于無機(jī)催化劑FeCl3，過氧化氫酶的催化效率更高，因此乙組對(duì)應(yīng)丁圖中b曲線，乙、丙兩試管對(duì)照可以說明酶的催化具有高效性，C正確；酶只改變反應(yīng)速率，不影響反應(yīng)的平衡點(diǎn)，若只加入1滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的新鮮肝臟研磨液，雖然相對(duì)于丙組，酶量減少，但是底物過氧化氫量相同，因此最終O2產(chǎn)生量不變，D錯(cuò)誤。]2．如圖曲線表示某化學(xué)反應(yīng)在使用無機(jī)催化劑和酶催化條件下的能量變化過程。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A．曲線①表示在無機(jī)催化劑條件下的能量變化B．比較反應(yīng)前后能量變化，可確定該反應(yīng)為放能反應(yīng)C．a(chǎn)與b的差值為酶催化該反應(yīng)所降低的活化能D．此過程解釋了酶的催化具有高效性的原因√C

[曲線①表示在無機(jī)催化劑條件下的能量變化，曲線②表示有酶催化條件下的能量變化，A正確；由曲線圖可知，反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，因此該反應(yīng)為放能反應(yīng)，B正確；a與b的差值為酶與無機(jī)催化劑相比降低的活化能的差值，C錯(cuò)誤；此過程揭示了酶的催化作用具有高效性的原因是與無機(jī)催化劑相比，酶降低反應(yīng)活化能的效果更顯著，D正確。]1．關(guān)于酶本質(zhì)的探索知識(shí)點(diǎn)2酶的本質(zhì)活細(xì)胞某些物質(zhì)死亡某些物質(zhì)蛋白質(zhì)

RNA2．酶的本質(zhì)(1)產(chǎn)生場所：______。(2)生理作用：________。(3)化學(xué)本質(zhì)：有機(jī)物，絕大多數(shù)是______，少部分是______?；罴?xì)胞催化作用蛋白質(zhì)RNA細(xì)胞中合成酶的原料是什么？提示：氨基酸、核糖核苷酸?；趯?duì)酶本質(zhì)的探索的認(rèn)識(shí)，判斷下列表述是否正確。1．1716年《康熙字典》收錄了酶字，并將“酶”解釋為“酒母也”?！熬颇浮本褪乾F(xiàn)在所說的酒精。

(

)提示：“酒母”就是現(xiàn)在所說的酵母。2．酶的基本組成單位是氨基酸。

(

)提示：酶的基本組成單位是氨基酸或核糖核苷酸。××3．具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶。

(

)提示：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的有機(jī)物。4．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的，只能在細(xì)胞內(nèi)起催化作用。

(

)提示：酶也可以在細(xì)胞外發(fā)揮催化作用。5．脲酶能催化尿素分解成氨和二氧化碳。

(

)××√材料1

科學(xué)家薩姆納從刀豆種子中提取到脲酶，并證明了脲酶是蛋白質(zhì)。材料2

為了探究酶的化學(xué)本質(zhì)，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理，酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如圖所示。1．說明驗(yàn)證脲酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)思路。提示：向脲酶溶液和蛋白質(zhì)溶液中分別加入雙縮脲試劑，若都出現(xiàn)紫色反應(yīng)，則說明脲酶是蛋白質(zhì)。2．甲、乙兩種酶的化學(xué)本質(zhì)是否相同？請(qǐng)說明理由。提示：不相同，觀察曲線圖可知，甲酶的活性始終保持不變，表明甲酶能抵抗該種蛋白酶的水解，則甲酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是RNA，乙酶能被蛋白酶破壞，活性降低，則乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。[深化歸納]1．酶的本質(zhì)及生理功能概念酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物來源一般來說，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)生酶，但含有酶)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(21種)核糖核苷酸(4種)合成場所核糖體細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體2．鑒定酶本質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理和方法(1)試劑鑒定法：利用雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(2)酶解鑒定法[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3．下列有關(guān)酶本質(zhì)的探索過程的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．巴斯德和李比希的觀點(diǎn)既有積極意義，又有其局限性B．畢希納發(fā)現(xiàn)某些物質(zhì)能夠在酵母菌細(xì)胞破碎后繼續(xù)起作用C．薩姆納從刀豆種子中提純出的結(jié)晶可以催化尿素分解D．切赫和奧爾特曼證明酶的化學(xué)本質(zhì)只是RNA而非蛋白質(zhì)D

[切赫和奧爾特曼發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化功能，D錯(cuò)誤。]√4．下列有關(guān)酶的敘述正確的是(

)①是由有分泌功能的細(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在新陳代謝和生長發(fā)育中起調(diào)控作用⑧酶只是起催化作用A．①②③

B．④⑤⑥C．③⑤⑧ D．⑥⑦⑧√C

[酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的，具有生物催化作用的有機(jī)物。食物中的酶進(jìn)入消化道便被分解了，②錯(cuò)誤；就酶的化學(xué)本質(zhì)而言，多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，④錯(cuò)誤，⑤正確；就酶作用的場所而言，有胞內(nèi)酶和胞外酶，活細(xì)胞一般都能產(chǎn)生酶，①錯(cuò)誤，③正確；酶只起催化作用，酶在代謝中只有催化一種功能，沒有調(diào)控作用，⑥⑦錯(cuò)誤，⑧正確。]易錯(cuò)提醒有關(guān)酶的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)酶并不都是蛋白質(zhì)，有的酶是RNA。(2)酶不僅在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，在細(xì)胞外和體外都可以發(fā)揮作用。(3)酶作用的實(shí)質(zhì)是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能，不是提供能量。(4)并不是具有分泌功能的細(xì)胞才能產(chǎn)生酶，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)生酶，但含有酶)。1．細(xì)胞代謝是細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng)，是細(xì)胞生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。2．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。3．加熱使反應(yīng)物獲得了能量，反應(yīng)速率加快。4．與無機(jī)催化劑相比，酶降低活化能的作用更顯著，催化效率更高。5．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)。1．下列有關(guān)酶的敘述，不正確的是(

)A．所有酶都含有C、H、O、N四種元素，是由單體組成的生物大分子B．有些酶和相應(yīng)的化學(xué)試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)C．活細(xì)胞產(chǎn)生酶的場所都是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體D．催化反應(yīng)前后酶的性質(zhì)和數(shù)量不變課堂檢測素養(yǎng)測評(píng)243題號(hào)15√C

[蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，少數(shù)RNA為具有催化作用的酶，其合成場所不是核糖體，C錯(cuò)誤。]2．下列關(guān)于“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的相關(guān)表述，正確的是(

)A．該實(shí)驗(yàn)中新鮮肝臟研磨液是促進(jìn)過氧化氫快速分解的催化劑B．實(shí)驗(yàn)中溫度、催化劑和反應(yīng)物的濃度是自變量，過氧化氫分解速率是因變量C．將2號(hào)試管放在60℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況D．設(shè)置空白對(duì)照組的目的是表明在本實(shí)驗(yàn)條件下過氧化氫不容易分解√243題號(hào)15D

[該實(shí)驗(yàn)中新鮮肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，過氧化氫酶是促進(jìn)過氧化氫快速分解的生物催化劑，A錯(cuò)誤；“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，自變量是反應(yīng)條件，因此溫度、催化劑種類是自變量，而反應(yīng)物的濃度是無關(guān)變量，B錯(cuò)誤；為使實(shí)驗(yàn)效果明顯，應(yīng)將2號(hào)試管放在90℃左右的水浴中加熱，觀察氣泡冒出的情況，C錯(cuò)誤。]243題號(hào)153．反應(yīng)物A在無酶催化條件和有酶催化條件下生成產(chǎn)物P所需的能量變化如圖，下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A．加熱加壓可使反應(yīng)物分子更容易從初態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨瘧B(tài)B．b－c表示在有酶催化條件下，反應(yīng)物A生成產(chǎn)物P所需要的活化能C．若僅增加反應(yīng)物A的量，則圖中曲線的原有形狀不發(fā)生改變D．曲線Ⅱ可表示最適酶促條件下的曲線，該反應(yīng)只能在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行√243題號(hào)15D

[加熱加壓可使底物分子獲得能量，從而使底物分子從初態(tài)變?yōu)榛罨瘧B(tài)，A正確；b－c表示在有酶催化的條件下，該化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能，B正確；如果增加反應(yīng)物A的量，酶的活性不會(huì)改變，則圖中曲線的原有形狀不會(huì)發(fā)生改變，C正確；酶在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外都能催化化學(xué)反應(yīng)，D錯(cuò)誤。]243題號(hào)154．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。由此能說明(

)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243題號(hào)15√D

[由題干信息“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”，由此可知，RNA起到生物催化劑的作用，D符合題意。]243題號(hào)155．植物細(xì)胞內(nèi)含有過氧化氫酶，可將細(xì)胞代謝產(chǎn)生的H2O2分解。焦性沒食子酸被O2氧化后呈現(xiàn)橙紅色?；卮鹣铝袉栴}：(1)為探究黃瓜細(xì)胞中是否含有過氧化氫酶，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：(說明：下表中字母代表的物質(zhì)分別為：A：1%焦性沒食子酸/mLB：2%H2O2/mLC：緩沖液/mLD：