第1课时酶的作用和本质第5章第1节降低化学反应活化能的酶学习目标学习目标1.说出细胞代谢离不开酶的原因。2.概述酶的作用和本质。3.通过对有关酶实验的分析，学会控制实验的变量和设置对照实验。新知导学达标检测内容索引新知导学1.细胞代谢细胞代谢(1)场所：细胞中。(2)实质：各种 的总称。(3)意义：细胞生命活动的 。2.酶在代谢中的作用酶在代谢中的作用(1)实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解实验原理：H2O2在水浴加热、FeCl3溶液中的 和肝脏研磨液中的 的作用下加速分解。一、酶在细胞代谢中的作用化学反应基础Fe3过氧化氢酶试管编号新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液实验处理H2O2分解速率(气泡多少)点燃的卫生香检测12 mL不处理基本无气泡产生22 mL90 水浴加热_32 mL滴加质量分数为3.5%的FeCl3溶液2滴_发亮42 mL滴加质量分数为20%的肝脏研磨液2滴_实验过程和现象很少很多复燃较多实验结论：酶具有 作用，同无机催化剂相比，其催化效率更 。催化高特别提醒特别提醒实验中应注意的问题实验中应注意的问题肝脏必须是新鲜的，过氧化氢酶是一种蛋白质，不新鲜的肝脏，酶的活性较低。肝脏要磨碎，充分研磨有助于过氧化氢酶从细胞中释放出来并与过氧化氢充分接触。滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时不能共用一个滴管。原因是少量酶混入FeCl3溶液中也会影响实验结果的准确性，导致得出错误的结论。(2)实验中变量的控制变量：在实验过程中可以变化的因素。自变量：实验过程中可以 的变量，如上述实验中FeCl3溶液、肝脏研磨液。因变量：随着 的变化而变化的变量。如上述实验中H2O2分解速率。无关变量：除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。如试剂的用量、实验室温度等。自变量人为改变3.酶的作用机理酶的作用机理(1)活化能：分子从 转变为容易发生化学反应的 状态所需要的能量。(2)作用机理：酶能 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 ，因而催化效率 。(3)作用机理图解解读：图中曲线1是指在无催化剂的条件下反应所需要的活化能，图中曲线2是有催化剂的条件下反应所需要的活化能，图中C的含义是 。活跃常态降低更高显著酶降低的活化能例例1关于右图所示实验的叙述中，错误的是A.甲装置是实验组，乙装置是对照组B.H2O2溶液的浓度属于无关变量C.乙试管产生气泡的速率比甲试管快D.两支试管中H2O2溶液的体积应相同解析解析本题考查的是探究过氧化氢酶生理作用的相关实验。用新鲜肝脏研磨液处理的为实验组，加清水的为对照组，其他的变量，如H2O2溶液的浓度等引起反应速率改变的变量称为无关变量，应遵守等量原则。答案解析思维启迪思维启迪控制变量的两种思维方法控制变量的两种思维方法例例2下列各图中，表示有酶催化的反应曲线，表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。其中正确的图解是解解析析活化能是指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。酶可以降低活化能，使反应更容易进行。答案解析二、酶的本质1.酶的探索历程酶的探索历程(1)1857年，法国微生物学家巴斯德认为：没有 的参与，糖类是不可能变成酒精的。(2)德国化学家李比希认为：引起发酵的是 并裂解后释放出来的物质。(3)毕希纳把从酵母细胞中提取出的引起发酵的物质称为 。(4)1926年，美国科学家萨姆纳第一个提取出脲酶，并证明了脲酶是_ ，其作用是分解 。酵母活细胞酵母细胞死亡酿酶蛋白质尿素(5)20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数 也具有生物催化功能。2.酶的本质酶的本质绝大多数酶的化学本质是 ，少数的酶是 。蛋白质RNARNA归纳总结归纳总结酶的概念及对概念的理解酶的概念及对概念的理解化学本质绝大多数是蛋白质少数是RNA基本单位氨基酸核糖核苷酸来源一般来说，活细胞中均能产生合成场所核糖体细胞核(真核生物)生理功能催化作用(改变生化反应速率)作用机理降低化学反应的活化能作用场所细胞内、外或生物体外均可解解析析由题意可知，除去RNaseP酶中的蛋白质，在提高Mg2的浓度的前提下，RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，说明该酶中的RNA具有催化作用。例例320世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，该酶是由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明A.RNA具有生物催化作用B.酶是由RNA和蛋白质组成的C.酶的化学本质是蛋白质D.绝大多数的酶是蛋白质，少数是RNA答案解析答案例例4下列有关酶的叙述正确的是酶是具有分泌功能的细胞产生的有的从食物中获得，有的是体内转化而来酶是由活细胞产生的绝大多数酶的化学本质是蛋白质有的酶是蛋白质，有的是固醇酶在代谢中有多种功能酶在新陈代谢和生殖发育中起调控作用酶只是起催化作用酶只在细胞内发挥作用A. B.C. D.解解析析酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质类物质，少数酶为RNA；酶只有催化作用，在个体发育中起调控作用的是激素。解析活化能因变量自变量学习小结RNA蛋白质达标检测1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。(1)酶是具有催化作用的化合物()(2)酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物()(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸()(4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率()(5)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用既可发生在细胞内，也可以发生在细胞外()(6)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸()答案123452.下列关于活化能的叙述，不正确的是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12345解解析析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。答案解析3.下列有关酶的叙述，不正确的是A.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B.酶是生物催化剂C.酶能降低化学反应的活化能D.产生酶的细胞均有分泌功能12345解析解析产生酶的细胞不一定具有分泌功能。答案解析4.德国化学家毕希纳将酵母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。根据以上实验，分析得出的结论错误的是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12345答案解析123455.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如下表所示。请回答下列问题：试管组别实验处理加入体积分数为3%的H2O2(mL)温度加入试剂试管12常温/试管2290 /试管32常温2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液试管42常温2滴质量分数为20%的肝脏研磨液12345(1)在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？_。(2)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的试管组合是_。温度、催化剂试管3和试管4解解析析从表格信息可以看出，本实验研究了温度和催化剂对H2O2分解速率的影响。答案解析解解析析依据单一变量原则，试管3和试管4实验处理的温度条件相同，仅是催化剂种类不同。(3)若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是_。得到能量，促进H2O2分解解解析析试管1和试管2研究的是不同温度条件下H2O2的分解速率，说明加热使过氧化氢分子得到能量，促使过氧化氢分解。加热能使H2O2分子12345(4)除了上述的对照实验，请再找出一组对照实验，并指出该组对照实验说明的问题。_。答案解析试管1和试管3，说明FeCl3能催化H2O2的分解；试管1和试管4，说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化H2O2的分解；试管1、试管3和试管4，说明FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶都能催化H2O2的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3(答出任意一条即可)解解析析只要符合单一变量原则即可，故可以选用试管1和试管3、试管1和试管4以及试管1、试管3和试管4等进行分析。